Metaal-WIKI
S-waarde lassen
Binnen lassen en lasverbindingen wordt vaak gekeken naar de zichtbare lasgrootte. Toch bepaalt niet het volume van de lasnaad, maar de effectieve lasdikte hoeveel belasting een verbinding daadwerkelijk kan opnemen. De S-waarde beschrijft precies dat dragende deel van de lasverbinding.
S-waarde lassen gaat over de doorsnede van het lasmetaal die constructief werkzaam is. Zij vormt daarmee een belangrijk deel van de beoordeling van lassterkte binnen staalconstructies, bouwmetaal en apparatenbouw.
Wat is de S-waarde bij een lasverbinding?
De S-waarde is de effectieve lasdikte in relatie tot het bezwijkvlak van een verbinding. Dit is de doorsnede die loodrecht staat op de richting waarin krachten worden overgedragen.
Bij een Hoeklas bijvoorbeeld is de zichtbare lasnaad vaak groter dan het deel dat daadwerkelijk meewerkt in de krachtsoverdracht. De S-waarde maakt onderscheid tussen:
- Zichtbare lasgrootte
- Werkelijke dragende doorsnede
Dit betekent dat twee lasverbindingen met dezelfde uiterlijke afmetingen toch een verschillende lascapaciteit kunnen hebben.
Relatie tussen S-waarde en lasgrootte
In de praktijk ontstaat verwarring tussen lasgrootte en effectieve lasdikte. Het vergroten van de laslengte of het toevoegen van meer lasmetaal leidt niet automatisch tot een hogere lassterkte.
De S-waarde wordt bepaald door:
- De geometrie van de lasnaad
- De mate van inbranding
- De overgang naar het basismateriaal
- De gekozen lasvoorbewerking en lasopening
Een te bol opgebouwde las of overdikte kan visueel indrukwekkend lijken, maar vergroot de effectieve doorsnede niet proportioneel. Alleen wanneer de juiste grootte van de las wordt afgestemd op het bezwijkvlak, neemt de constructieve sterkte daadwerkelijk toe.
Ontstaan van de effectieve lasdikte
Tijdens het lasproces, bijvoorbeeld bij TIG-lassen of MIG-lassen, wordt het basismateriaal lokaal gesmolten door de lasboog. Toevoegmateriaal, zoals lasdraad of elektroden, vormt samen met het gesmolten basismateriaal het uiteindelijke lasmetaal.
De effectieve lasdikte ontstaat uit:
- Correcte warmte-inbreng
- Voldoende inbranding
- Juiste laspatronen
- Goede passing van de delen
Wanneer de lasopening onjuist is voorbereid, wordt extra materiaal toegevoegd zonder dat de effectieve S-waarde toeneemt. De energie van het lasproces wordt dan gebruikt om spleten te vullen in plaats van om een krachtige verbinding te creëren.
S-waarde binnen verschillende materialen
De invloed van de S-waarde verschilt per materiaal.
Bij constructiestaal, zoals warmgewalst S235JR, wordt de lassterkte direct gekoppeld aan de mechanische eigenschappen van het staal. Bij roestvast staal spelen naast sterkte ook corrosiebestendigheid en legeringselementen zoals nikkel, chroom en molybdeen een rol.
Ook bij aluminiumlegeringen is de effectieve lasdikte bepalend, al beïnvloeden aluminiumlagen en aluminiumoxidelagen de inbranding en daarmee de uiteindelijke lascapaciteit.
Bij gietijzer of cortenstaal vraagt de combinatie van materiaaleigenschappen en warmte-inbreng extra aandacht om een ongeschikte verbinding te voorkomen.
Constructieve betekenis in verbindingen
Binnen constructies bepaalt de S-waarde of een lasverbinding sterker is dan het omliggende materiaal of juist het zwakste punt vormt.
Dit is vooral relevant bij:
- Verbindingslassen in dragende constructies
- Complexere verbindingen met meerdere belastingsrichtingen
- Steeklas toepassingen
- Fundering op staal
- Apparatenbouw en maatwerkproducten
De S-waarde vormt daarmee de schakel tussen ontwerp en uitvoering. In ontwerpberekeningen wordt uitgegaan van een bepaalde benodigde effectieve doorsnede. In de werkplaats moet deze waarde daadwerkelijk worden gerealiseerd.
S-waarde en lasprocesbeheersing
Een correcte S-waarde vraagt om beheersing van het lasproces. Factoren die hierbij invloed hebben zijn:
- Keuze van lasproces
- Instellingen van de lasapparatuur
- Keuze van toevoegmateriaal
- Warmtebehandeling waar nodig
- Beheersing van vervorming
Overmatige warmte-inbreng kan leiden tot ongewenste metallurgische veranderingen of slinkholtes, terwijl onvoldoende inbranding de effectieve lasdikte beperkt.
Procesbeheersing zorgt ervoor dat de gerealiseerde S-waarde overeenkomt met de vereiste lascapaciteit.
Inspectie en beoordeling
De S-waarde is niet direct zichtbaar aan de buitenzijde van de lasnaad. Visuele inspectie geeft aanwijzingen over contour en afwerking, maar zegt niet alles over de effectieve doorsnede.
Bij kritische toepassingen kan aanvullende beproeving nodig zijn om de werkelijke lassterkte te beoordelen. De combinatie van juiste uitvoering en controle voorkomt dat een ogenschijnlijk correcte las in werkelijkheid een zwakke verbinding vormt.
Samenvatting
S-waarde lassen beschrijft de effectieve lasdikte die werkelijk bijdraagt aan de sterkte van een lasverbinding. Zij maakt het onderscheid tussen zichtbare lasgrootte en constructief werkzame doorsnede.
Binnen staal, roestvast staal en andere metaaltoepassingen bepaalt de S-waarde of een verbinding de vereiste mechanische eigenschappen en lascapaciteit bereikt. Door lasproces, materiaal en geometrie zorgvuldig op elkaar af te stemmen, ontstaat een verbinding die niet alleen correct oogt, maar ook constructief betrouwbaar is.
