"Als Nederland over tien jaar nog schepen wil bouwen, dan moet je nu niet scheepsrompen laten lassen in Roemenië of Ghana. Afgezien van het feit dat ik het niet netjes vind om werk daar te laten doen wat hier als te vuil wordt beschouwd, duurt het natuurlijk niet lang voordat het hele schip in die landen wordt afgebouwd. En dan ben je de scheepsbouw als zelfstandige bedrijfstak kwijt." Aldus ir. Wouter Vogelesang, werktuigbouwkundige en zelfstandig adviseur verbindingstechnologie.
"In plaats van het exporteren van vuil werk, kun je beter het lassen zelf verbeteren, bijvoorbeeld door te lassen met een laser." Aldus Wouter Vogelesang. Hij heeft zijn sporen verdiend in zowel de scheepsbouw als op lasgebied. Opgeleid tot werktuigbouwkundig ingenieur aan de TU Eindhoven werkte hij na zijn studie een jaar of tien bij verschillende onderdelen van RSV, onder meer aan de "Salm", een enorme boei, en aan de "Camel", een wandelend baggerplatform. Vogelesang: "Het leuke van dit soort werk is dat het aan de ene kant lompzwaar is en aan de andere kant een grote mate van precisie vraagt. Het combineren daarvan dwingt je tot innovatieve oplossingen, bijvoorbeeld op het gebied van het hanteren en het in elkaar zetten van de verschillende loeizware onderdelen."
Tot het RSV-debacle werkte hij bij Nevesbu, een ingenieursbureau dat aan de wieg stond van de onderzeeboten van de Walrus-klasse, waarvoor hij een nieuw systeem voor de voorduikroeren ontwikkelde. Van de marinebouw verhuisde hij naar de luxe jachtenbouw, een sector die dankzij de bereidheid van miljonairs geld uit te geven aan hun hobby een van de meer innovatieve en succesvolle van de Nederlandse scheepsbouw is. Vogelesang: "Romp en dek van een jacht zijn vaak van staal, maar de opbouw is van aluminium. Dat kun je wel met bouten in elkaar zetten, maar eigenlijk gaat dat nooit goed. Daar gebruikten we Triclad als tussenlasstuk, een strip gezaagd uit plaat die bestaat uit platen aluminium en staal die met explosielassen met elkaar zijn verbonden. Door de enorme druk van de explosie schuiven de kristalroosters in elkaar waardoor je een onverwoestbare verbinding krijgt." Na de jachtenbouw werkte Vogelesang als docent materiaalkunde aan de HTS in Leeuwarden en schreef een inleiding materiaalkunde. Vervolgens besloot hij zich te vestigen als zelfstandig adviseur op het gebied van verbindingstechnologie, meer in het bijzonder laserlassen.
Laserlassen
De Nederlandse scheepsbouw past laserlassen nog niet toe. Net over de grens wel. De Jos L. Meyer Scheepswerf in Papenburg aan de rivier de Ems, net over de grens van Groningen last geprefabriceerde delen van romp en dek aan elkaar met behulp van een door Schuler Held ontwikkeld geautomatiseerd proces voor laserlassen, waarbij de lasnaad automatisch wordt gevolgd. Op deze werf worden vooral cruiseschepen gebouwd. Blohm+Voss in Hamburg (D), een werf die cruiseschepen, fregatten en korvetten bouwt, gebruikt lasers om gemiddeld 250 km verbindingen per schip aan te leggen.
Vogelesang vindt dat niet zo gek, omdat laserlassen voordelen biedt op het gebied van snelheid, kwaliteit en arbeidsomstandigheden.
"Om met het laatste te beginnen: vroeg of laat loop je tegen de grenzen aan van de MAC-waarde (maximaal aanvaardbare concentratie) voor blootstelling aan lasrook op de werkplek. Die MAC-waarde is al flink verlaagd en zal de komende jaren nog verder omlaag gaan. Dan kun je natuurlijk nog meer gaan afzuigen, maar op een gegeven moment zuig je ook de schermgassen af en je las gaat naar de knoppen. Het enige alternatief is automatiseren. De CO2-laser leent zich daar uitstekend voor. Eigenlijk kun je lasers alleen in geautomatiseerd bedrijf goed tot hun recht laten komen, automatiseren is dus een onvermijdelijk "kwaad". En de werven moeten daar dus gebruik van willen maken. Zo worden bij Blohm+Voss de te lassen panelen onder de laser doorgevoerd, bij andere systemen de laseroptiek beweegt zich al of niet gestuurd, over de lasnaad."
In de nabije toekomst komen er andere typen lasers in beeld, waarvan het licht via een glasvezel van bron naar werkstuk wordt overgebracht. De Nd:YAG-laser bijvoorbeeld en de diodelaser. De vermogens en straalkwaliteit zijn voor scheepsbouwtoepassingen echter nog beperkt en lager dan die welke met CO2-lasers bereikbaar zijn, maar voor een groot aantal toepassingen buiten de scheepsbouw zijn ze zeer goed bruikbaar en vaak beter. Die vermogens zullen beter worden.
Kwaliteit
Een belangrijk argument voor de laser is de kwaliteit van het laswerk. "Dankzij de geringe doorsnede van het brandpunt, tussen de 0,2 mm en 0,5 mm en de snelheid van lassen is de warmtebeïnvloede zone kleiner dan bij de gebruikelijke lasprocessen", stelt Vogelesang. "Juist in de scheepsbouw is dat belangrijk, omdat de platen die worden gebruikt, vrij dun zijn. Dat kan omdat de platen met een dikte van 5 mm tot 15 mm eerst door middel van lassen de vereiste lengte en breedte krijgen en vervolgens de nodige stijfheid als paneel verkrijgen door profielen op te lassen. In de gebruikelijke lasprocessen veroorzaakt de warmte-overdracht vervorming en dat leidt tot spanning in de plaatvelden. Dat maakt het lastig de noodzakelijke verbindingen aan te brengen. Je krijgt de panelen alleen recht door er diverse malen met de toorts of brander overheen te gaan. Met de laser heb je geen of minder last van vervormingen (ca, 1%) die later weer rechtgetrokken moeten worden."
Een ander voordeel van laserlassen is behoud van maatnauwkeurigheid bij het samenvoegen, ook van dikker plaatmateriaal. Vogelesang: "Als je twee dikke platen met de kopse kant op elkaar moet lassen, kun je die kant afschuinen aan boven- en / of onderzijde. Vervolgens leg je ze met de kopse kant tegen elkaar, maakt wat hechtlassen en de laser last de naad. De V-vorm die overblijft, vul je vervolgens op en je hebt een perfecte las met veel minder spanningen en vervormingen."
Een bijzondere toepassing in de scheepsbouw is het lassen van Hollandprofielen, een "T-profiel" dat wordt gebruikt voor versteviging van plaatvelden. Vogelesang toont een stukje profiel waarbij de poot door en door op de ligger van de T is gelast. Dat gebeurt in één werkgang. Vogelesang: "De bundel laserlicht wordt via een dakvormige spiegel en vervolgens via gewone spiegels gelijktijdig gericht op beide kanten van de poot van de T, waar die tegen de ligger aan moet worden gelast. Door het T-profiel door de dubbele laserstraal te halen, las je het in een keer aan elkaar."
Hoewel er nog niet met lasers wordt gelast in de Nederlandse scheepsbouw heeft Vogelesang het idee dat men er wel voor open begint te staan. "Voorlopig kijken scheepsbouwers echter nog de kat uit de boom. Niet alleen omdat de investering niet gering is, maar ook omdat de scheepsbouwer zijn interne logistieke processen moet aanpassen.
Aan- en afvoer van de panelen en profielen en vooral ook de positionering vragen nauwkeurigheid en stellen hoge eisen aan de organisatie van de productie. Ik heb het idee dat hier en daar bedrijven hun licht opsteken. Ik hoop dat ze doorzetten, want anders is de scheepsbouw als zelfscheppende bedrijfstak over een paar jaar uit Nederland weg."
Bron: Metaal en Kunststof 10, 24 juni 2002
 |
 |