NL1015649C1 - Lastoorts. - Google Patents

Description

Titel: LASTOORTS

De onderhavige uitvinding heeft in zijn algemeenheid betrekking op het MIG-lasproces, en meer in het bijzonder op een lastoorts die geschikt is voor het MIG-lasproces.

Lassen is een algemeen bekende techniek voor het 5 verbinden van metalen werkstukken, waarbij de metalen werkstukken door middel van een elektrische boog gedeeltelijk tot smelten worden gebracht. Binnen het algemene gebied van de lastechniek zijn verschillende lasprocessen ontwikkeld, waarbij de onderlinge verschillen onder meer zitten in de manier waarop 10 de elektrische boog wordt gegenereerd, het soort elektrode dat gebruikt wordt, het soort schermgas dat gebruikt wordt, etc.

Een veel gebruikte techniek is het lassen met beklede, afsmeltende elektrode. Hierbij wordt de elektrische boog opgewekt tussen de beklede elektrode en het werkstuk, waarbij 15 zowel het werkstuk als de elektrode en de elektrode-bekleding smelten. Het gesmolten elektrode-materiaal vormt samen met het gesmolten werkstuk-materiaal een lasbad, dat tegen omgevingsinvloeden wordt afgeschermd door het gesmolten bekledings-materiaal. Na afkoeling moet dat bekledingsmateriaal (slak) nog 20 verwijderd worden. Hoewel deze techniek op zich goed toepasbaar is in bepaalde gebieden, kent deze techniek enkele principiële bezwaren. Een voorbeeld van een dergelijk bezwaar is het feit dat de warmte-input in het lasbad vrij groot is, zodat het proces niet of nauwelijks toepasbaar is voor het bewerken van 25 dunne platen. Een verder bezwaar is het feit dat de afsmeltende beklede elektroden slechts in relatief korte lengte-maten te gebruiken zijn, waarbij de individuele elektroden steeds in een stroomtoevoerklem moeten worden vastgeklemd; aldus is het moeilijk om het lasproces als een continu proces uit te voeren 30 bij lange lasnaden.

Bij een andere techniek, aangeduid als MIG-lassen of MAG-lassen, wordt eveneens gebruik gemaakt van een afsmeltende elektrode, maar de elektrode wordt nu aangevoerd als een

0 1564.A

2 continue draad die door een stroomtoevoerende contactbuis wordt getransporteerd.

Figuur 6 illustreert schematisch het bekende MIG-lasproces in zijn algemeenheid. Een MIG-draad 10 wordt, vanaf 5 een voorraadrol 91, door middel van draadtoevoermiddelen 90, via een toorts 4 toegevoerd naar een werkstuk 1. Op de toorts 4 en het werkstuk 1 is een stroombron 20 aangesloten. De toorts 4 draagt de stroom over op de MIG-draad 10. Tussen het uiteinde van de MIG-draad 10 en het werkstuk 1 brandt een elektrische 10 boog 3, waardoor de MIG-draad 10 afsmelt en op het werkstuk 1 een lasbad 2 wordt gevormd.

Figuur 1 illustreert een standaard MIG/MAG-toorts 100.

Deze omvat een contactbuis 101, doorgaans van koper, die is geschroefd op een contactbuishouder 102. De contactbuishouder 15 102 heeft kanalen 103 voor koelwater, en kanalen 104 voor het toevoeren van een schermgas 107. Concentrisch met de contactbuis 101 is een gascup 105 gemonteerd, die eveneens van koper is maar elektrisch geïsoleerd is ten opzichte van de contactbuishouder 102 door middel van een isolatiemantel 106.

20 Een lasdraad 110 wordt, door ter wille van de eenvoud niet weergegeven draadtoevoermiddelen, door de contactbuishouder 102 en de contactbuis 101 heen getransporteerd, waarbij de lasdraad 110 elektrisch contact maakt met de contactbuis 101. Een stroombron 120 is met zijn positieve aansluiting 25 verbonden met de contactbuishouder 102, en is met zijn negatieve aansluiting verbonden met een werkstuk 1. Een elektrische boog 130 wordt gegenereerd tussen het uiteinde van de lasdraad 110 en het werkstuk 1, waarbij het uiteinde van de lasdraad 110 smelt en wordt toegevoegd aan het gesmolten 30 werkstukmateriaal. Hierbij wordt het wegsmelten van de draad gecompenseerd door het toevoeren van nieuwe draad.

Het lasbad 2 wordt hierbij afgeschermd tegen omgevingsinvloeden door het uit de gascup 105 stromende schermgas 107. Indien het schermgas in hoofdzaak inerte componenten bevat, 35 zoals argon, helium, etc, wordt deze techniek aangeduid als MIG-lassen (Metal Inert Gas). Indien het schermgas reactieve componenten bevat, bijvoorbeeld 20% CO2, wordt deze techniek aangeduid als MAG-lassen (Metal Active Gas). Overigens zijn MIG-lassen en MAG-lassen als proces principieel identiek aan nuno 3 elkaar, op de samenstelling van het schermgas 107 na. In het hiernavolgende zal dit onderscheid niet worden gemaakt, en zullen beide processen worden aangeduid als met de term MIG-proces.

5 De stroombron 120 is ontworpen om een in hoofdzaak constante, instelbare uitgangsspanning te leveren, dat wil zeggen dat deze uitgangsspanning binnen een groot werkgebied in hoofdzaak onafhankelijk is van de belasting, waarbij de door de stroombron 120 geleverde stroomsterkte afhankelijk is van de 10 belasting; een dergelijke karakteristiek wordt ook aangeduid als een "horizontale karakteristiek". De belasting wordt hoofdzakelijk bepaald door de Ohmse weerstand van de lasboog 130, die groter is naarmate de booglengte groter is. Dit betekent dat bij grotere booglengte de stroomsterkte van de 15 boog kleiner is; hetzelfde geldt voor het door de boog ontwikkelde vermogen, en dat is weer een maat voor de hoeveelheid draad die per tijdseenheid kan worden gesmolten. Bij het MIG-proces is derhalve, naast de hoogspanning, de draadtoevoer-snelheid een instelparameter; daarbij stelt een in hoofdzaak 20 constante booglengte zich vanzelf is. Bij een grotere draad-toevoersnelheid resulteert een kleinere booglengte met een grotere boogstroom. Afhankelijk van de aard van het te lassen werkstuk zijn typische instellingen ongeveer 20-25 V bij ongeveer 125-150 A (dunne plaat; kortsluitbooglassen) tot 25 ongeveer 40 V bij ongeveer 400 A (snel vullen van naden bij zware werkstukken).

Het MIG-proces is een in de industrie veel toegepast lasproces. Wanneer het proces eenmaal op gang is en zich gestabiliseerd heeft, kunnen zeer grote laslengten continu 30 achter elkaar worden gemaakt. Een probleem bij dit proces is echter het starten. Evenals bij het eerder genoemde proces met afmeltende elektrode wordt bij het MIG-proces de lasboog 130 gestart door eerst een kortsluiting tot stand te brengen tussen het vrije uiteinde van de lasdraad 110 en het werkstuk 1, 35 waardoor een zeer grote kortsluitstroom ontstaat. De hierbij opgewekte vonk groeit in korte tijd uit tot een lasboog, als gevolg waarvan de lasdraad 110 en het werkstuk 1 zullen smelten, en er een lasbad 2 zal ontstaan. Echter, bij aanvang van het proces is het werkstuk 1 koud, en het kost enige tijd 1015649 4 voordat het werkstuk in voldoende mate is gesmolten. Die tijd zal langer zijn naarmate het werkstuk beter warmte geleidt: met name wanneer het werkstuk-materiaal koper of aluminium is, kan de tijd tot het ontstaan van een voldoende lasbad oplopen tot 5 meerdere seconden.

De lasdraad 110 is echter een relatief dunne draad (typisch in de orde van ongeveer 0,9 - 1,6 mm dikte, waarbij 1,2 mm een veel toegepaste diameter is), en smelt vrijwel direct wanneer de lasboog ontstaat. In feite gebeurt het 10 starten van het proces door de draadtoevoereenheid te starten; vanaf het eerste begin van het proces is er dus draadtoeveor, en die draadtoevoer moet in stand worden gehouden om de afmeltende lasdraad te compenseren. Aldus wordt in de startfase een hoeveelheid gesmolten draadmateriaal aangebracht op het 15 werkstuk, zonder dat het werkstuk zelf in voldoende mate is gesmolten. Zou nu de lastoorts direct worden verplaatst langs de te maken lasnaad, dan bevat het eerste deel van de lasnaad een bindingsfout. De lastoorts kan derhalve pas verplaatst worden wanneer de temperatuur van het werkstuk hoog genoeg is, 20 met als gevolg dat de beginfase van de lasnaad teveel materiaal bevat, dat later moet worden verwijderd; een dergelijke nabewerking kost relatief veel tijd, is arbeidsintensief, en is derhalve duur. Als variant wordt in de praktijk ook wel gebruik gemaakt van een startstuk, waarbij het begin van een las wordt 25 gemaakt op niet tot de lasnaad behorend materiaal, of op het laatste deel van een vorige lasnaad, maar ook dan wordt er materiaal gedeponeerd dat later moet worden verwijderd.

De genoemde problemen zullen in het hiernavolgende worden samengevat met de term "koude-startprobleem" van het 30 conventionele MIG-proces. Dit probleem is een principieel probleem, dat wordt veroorzaakt door het feit dat de boog die tijdens de startfase het werkstuk opwarmt, ook de lasdraad verhit en doet smelten.

35 In een poging deze problemen op te lossen, is reeds een gecombineerd plasma/MIG-systeem ontwikkeld, waarbij elementen van het MIG-systeem zijn gecombineerd met elementen van het plasma-lassysteem.

1 0 1 5 fi A Q

5

Plasma-lassen is, kort gezegd, gebaseerd op het genereren van een elektrische hulpboog of pilootboog tussen twee elektroden. In een praktische toepassing omvat een plasmatoorts 200, schematisch geïllustreerd in figuur 2, een watergekoelde 5 koperen buis 201 die als ene elektrode fungeert, en een concentrisch daarbinnen opgestelde wolfraam staaf 202 die als andere elektrode fungeert, welke wolfraam staafelektrode 202 elektrisch geïsoleerd is ten opzichte van de koperen buis-elektrode 201. Een pilootstroombron 220 is met zijn positieve 10 aansluiting verbonden met de koperen buiselektrode 201, en is met zijn negatieve aansluiting verbonden met een in figuur 2 ter wille van de eenvoud niet weergegeven elektrodehouder voor de wolfraam staafelektrode 202. In een ringvormig kanaal 203 tussen de wolfraam staafelektrode 202 en de koperen buis-15 elektrode 201 wordt een pilootgas aangevoerd, doorgaans 100%

Ar. Tussen het uiteinde van de wolfraam staafelektrode 202 en het uiteinde van de koperen buiselektrode 201 wordt een pilootboog 230 gegenereerd. Door de snelheid van het aanstromende pilootgas wordt het opgewekte plasma als het ware bij het open 20 uiteinde van de koperen buiselektrode 201 naar buiten geblazen.

Een hoofdstroombron 240 is met zijn negatieve aansluiting verbonden met de wolfraam staafelektrode 202, en is met zijn positieve aansluiting verbonden met een werkstuk 1. Een door de hoofdstroombron 240 gevoede hoofdboog tussen de wolfraam 25 elektrode 202 en het werkstuk 1 wordt gestart door de pilootboog 230. Een schermgas, doorgaans een mengsel van Ar en H2, wordt aangevoerd in een ringvormig kanaal 204 tussen de koperen buiselektrode 201 en een keramische gascup 205.

De wolfraam elektrode is niet-afsmeltend. Eventueel 30 toevoegmateriaal (lasdraad) moet extern worden aangevoerd.

Bij het ontwikkelen van het plasma/MIG-systeem is een belangrijk aspect van het plasma-systeem in aangepaste vorm geprojecteerd op het MIG-systeem; dit aspect betreft de 35 aanwezigheid van twee stroombronnen, waarbij een hoofdstroombron is geschakeld tussen elektrode en werkstuk, en waarbij een hulpstroombron is verbonden met een hulpelektrode in de toorts.

Bij plasma/MIG-lassen omvat een lastoorts 300, schematisch geïllustreerd in figuur 3, een contactbuis 301 0 1 h l o 6 waardoorheen een afsmeltende lasdraad (MIG-draad) 310 wordt toegevoerd. Om die contactbuis 301 is een elektrisch van de contactbuis 301 geïsoleerde buisvormige plasma-elektrode 303 opgesteld, waarvan het uiteinde uitsteekt voorbij het uiteinde.

5 van de contactbuis 301 en is voorzien van een koolstofring 304. In een eerste ringvormige ruimte 302, gevormd tussen de contactbuis 301 en de buisvormige plasma-elektrode 303, wordt te ioniseren gas aangevoerd, aangeduid als plasma-gas. In een tweede ringvormige ruimte 305, gevormd tussen de buisvormige 10 plasma-elektrode 303 en een gascup 308, wordt schermgas toegevoerd.

Er wordt gebruik gemaakt van twee stroombronnen. Een eerste stroombron 320, aangeduid als plasma-stroombron, is met zijn positieve aansluiting verbonden met de buisvormige plasma-15 elektrode 303, en is met zijn negatieve aansluiting verbonden met een werkstuk 1. Een tweede stroombron 340, aangeduid als MIG-stroombron, is met zijn positieve aansluiting verbonden met de contactbuis 301, en is met zijn negatieve aansluiting verbonden met het werkstuk 1. De MIG-stroombron 340 moet een 20 stroombron zijn met omschakelbare karakteristiek: in een eerste bedrijfsstand heeft de MIG-stroombron 340 een verticale karakteristiek, en in een tweede bedrijfsstand heeft de MIG-stroombron 340 een horizontale karakteristiek.

Het starten van dit systeem is een gecompliceerde 25 procedure. Beide stroombronnen 320, 340 worden geactiveerd, met de MIG-stroombron 340 geschakeld in zijn verticale karakteristiek, hetgeen betekent dat de MIG-stroombron 340 een in hoofdzaak constante stroomsterkte levert, waarbij de klemspanning van de bron zich aanpast aan de belasting. De door 30 de MIG-stroombron 340 te leveren stroomsterkte is hierbij ingesteld op een waarde in de orde van 5 A. De MIG-draad 310 wordt door middel van een draadtoevoereenheid relatief langzaam voorwaarts getransporteerd, zodat de MIG-draad 310 de contactbuis 301 zal verlaten en, op een zeker moment, contact 35 zal maken met het werkstuk 1. Door deze kortsluiting gaat de MIG-stroombron 340 stroom leveren, hetgeen gedetecteerd wordt, waarop de transportrichting van de draadtoevoereenheid wordt omgekeerd en de MIG-draad 310 wordt teruggetrokken. Hierdoor wordt de kortsluiting opgeheven en ontstaat er een boog 330, 1 il 1 R fi /. n 7 aangeduid als MIG-startboog, waarvan de lengte door de terugtrekkende MIG-draad 310 steeds groter wordt, waardoor ook de hoogspanning toeneemt. Ook de stroomsterkte kan nu, op gecontroleerde wijze, worden verhoogd. De stroomsterkte is 5 echter relatief klein, zodat er nauwelijks of geen afsmelten van de MIG-draad 310 optreedt.

Wanneer het uiteinde van de terugtrekkende MIG-draad 310 het vrije uiteinde van de buisvormige plasma-elektrode 303 passeert, en dus het bovenuiteinde van de tussen de MIG-draad 10 310 en het werkstuk 1 opgewekte MIG-startboog 330 het vrije uiteinde van de buisvormige plasma-elektrode 303 bereikt, zal het gas in de ruimte tussen het vrije uiteinde van de buisvormige plasma-elektrode 303 en het werkstuk 1 voldoende geïoniseerd zijn door de MIG-startboog 330, zodat een 15 geleidende baan is gevormd tussen het vrije uiteinde van de buisvormige plasma-elektrode 303 en het werkstuk 1. Hierdoor zal een tweede elektrische boog 332 worden ontstoken tussen het vrije uiteinde van de buisvormige plasma-elektrode 303 en het werkstuk 1, gevoed door de plasma-stroombron 320 en aangeduid 20 als plasmaboog. Het ontsteken van de plasmaboog 332 wordt gedetecteerd, waarop de draadtoevoereenheid wordt stilgezet en de MIG-stroombron 340 wordt uitgeschakeld. Nu brandt alleen de plasma-boog 332, met een vooraf ingestelde stroomsterkte die aanzienlijk hoger is dan de stroomsterkte van de door de MIG-25 stroombron 340 in de opstartfase tussen de MIG-draad 310 en het werkstuk 1 opgewekte startboog 330. Die vooraf ingestelde stroomsterkte zal doorgaans, afhankelijk van het materiaal en de dikte van het werkstuk, liggen in het gebied van 50-250 A. Door deze plasmaboog 332 wordt het werkstuk 1 opgewarmd en tot 30 smelten gebracht. De hiervoor benodigde tijd is afhankelijk van de materiaalsoort en de dikte daarvan. Een belangrijk aspect hierbij is echter, dat in deze tijd de MIG-draad 310 niet afsmelt, zodat de hiervoor genoemde nadelen van het MIG-proces worden vermeden.

35 Wanneer het lasbad voldoende groot is, wordt de MIG- stroombron 340 weer ingeschakeld, nu in zijn horizontale karakteristiek, en wordt de draadtoevoereenheid weer ingeschakeld om de MIG-draad 310 naar voren te transporteren.

Op een zeker moment bereikt het uiteinde van de MIG-draad 310 i o 1 <5 fi /, a δ de plasmaboog 332, als gevolg waarvan er tussen het uiteinde van de MIG-draad 310 en het werkstuk 1 een door de MIG-stroombron 340 gevoede boog zal ontsteken, aangeduid als MIG-boog 333; afhankelijk van de gewenste lassnelheid kan de 5 stroomsterkte van de MIG-boog wel 500 A bedragen. Hierbij vindt dus geen kortsluiting plaats tussen de MIG-draad 310 en het werkstuk 1. Vervolgens kan het eigenlijke lasproces beginnen, waarbij zowel de MIG-boog 333 als de plasmaboog 332 blijven branden en beide stroombronnen dus actief blijven.

10 Hoewel het plasma/MIG-proces op zich goed functioneert en de nadelen van het MIG-proces hierdoor vermeden kunnen worden, omdat het eigenlijke lasproces begint met een warme start, zijn ook hiermee zwaarwegende nadelen verbonden.

In de eerste plaats is een ingewikkelde, grote, zware en dure 15 lastoorts nodig.

Vanwege het gebruik van een plasmaboog moet de toorts worden voorzien van waterkoeling.

Voorts zijn er twee volwaardige stroombronnen nodig, die beide continu in bedrijf moeten zijn.

20 Voorts zijn er aparte gasvoorzieningen nodig voor de plasmaboog en het schermgas.

Voorts moet worden voorzien in een computersturing die de bovenbeschreven procedure uitvoert.

Dit alles maakt de benodigde installatie bijzonder duur.

25

Het is een algemeen doel van de onderhavige uitvinding de genoemde problemen te elimineren of althans te verminderen.

Meer in het bijzonder beoogt de onderhavige uitvinding lasapparatuur te verschaffen die op relatief eenvoudige en 30 relatief goedkope wijze kan worden vervaardigd, en waarmee een warme start voor het MIG-proces tot stand kan worden gebracht.

Deze doelen kunnen volgens de onderhavige uitvinding worden verwezenlijkt door middel van een geringe aanpassing aan een standaard MIG-toorts, alsmede geringe aanpassingen aan een 35 standaard MIG-stroombron. De onderhavige uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat, voor het opwekken van een als hulpboog of voorwarmboog fungerende plasmaboog tussen een plasma-elektrode en het werkstuk, het niet noodzakelijk is dat die plasma-elektrode elektrisch is geïsoleerd ten opzichte van Π * R O . ~ 9 de contactbuis voor de MIG-draad. De onderhavige uitvinding verschaft derhalve een lastoorts met een contactbuis alsmede een in de nabijheid van de contactbuis opgestelde en elektrisch daarmee verbonden plasma-elektrode, waarvan althans het 5 uiteinde is vervaardigd van een boog-bestendig materiaal zoals koolstof of grafiet; overigens kan deze toorts identiek zijn aan een standaard MIG-toorts. Voorts verschaft de onderhavige uitvinding een stroombronsysteem omvattende een eerste stroombron voor groot vermogen en een parallel daarmee 10 gekoppelde tweede stroombron voor relatief gering vermogen (bijvoorbeeld ca. 100 V/150 mA). Bij voorkeur is nog parallel met de eerste stroombron een hoogspanningsvoeding gekoppeld (bijvoorbeeld ca. 12 kV/2 μΑ). De eerste stroombron kan identiek zijn aan een standaard MIG-stroombron.

15 Deze twee stroombronnen kunnen praktisch worden geïmple menteerd als een enkel apparaat met een enkele uitgang, zodat slechts een enkele stroomtoevoerkabel naar de toorts nodig is.

Bij het beschreven plasma/MIG-systeem is een geavanceerde computersturing nodig; een dergelijke geavanceerde computer-20 sturing is bij de door de onderhavige uitvinding voorgestelde toorts niet nodig.

Bij het beschreven plasma/MIG-systeem is een waterkoeling altijd noodzakelijk. Bij de door de onderhavige uitvinding voorgestelde toorts is waterkoeling niet noodzakelijk in een 25 groot stroomsterkte-bereik; alleen bij zeer grote stroom-sterkten (250 A en meer) kan waterkoeling nodig blijken te zijn. Bij handmatig lassen worden dergelijke grote stroom-sterken doorgaans niet toegepast, en is dus geen waterkoeling nodig. Bij handmatig lassen zijn bovendien geen hulpvoedingen 30 nodig. Een voor handmatig lassen bestemde toorts kan dus klein, lichtgewicht en goedkoop zijn.

Deze en andere aspecten, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen nader worden verduidelijkt door 35 de hiernavolgende beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm van een lastoorts volgens de uitvinding onder verwijzing naar de tekening, waarin gelijke verwijzingscijfers gelijke of vergelijkbare onderdelen aanduiden, en waarin: figuur 1 schematisch een standaard MIG-toorts illustreert;

0 15 6 Λ Q

10 figuur 2 schematisch een standaard plasma-toorts illustreert; figuur 3 schematisch een standaard plasma/MIG-toorts illustreert; de figuren 4A-C schematisch elektrische schakelingen 5 illustreren; figuur 5 schematisch een uitvoeringsvorm van een door de onderhavige uitvinding voorgestelde toorts illustreert; en figuur 6 schematisch het MIG-lasproces illustreert.

10 Figuur 5 illustreert schematisch een uitvoeringsvorm van een lastoorts 500 volgens de onderhavige uitvinding. Hoewel een lastoorts volgens de onderhavige uitvinding geheel nieuw ontwikkeld zou kunnen worden, is het volgens een belangrijk aspect van de onderhavige uitvinding mogelijk om een lastoorts 15 volgens de onderhavige uitvinding te vervaardigen door een geringe aanpassing van een standaard MIG-toorts. De in figuur 5 weergegeven uitvoeringsvorm is gebaseerd op een standaard MIG-toorts 100 zoals geïllustreerd in figuur 1; de onderdelen die gelijk zijn aan onderdelen van de in figuur 1 geïllustreerde 20 standaard MIG-toorts 100 zijn in figuur 5 aangeduid met hetzelfde verwijzingscijfer, verhoogd met 400. Voor een uitgebreidere bespreking van deze onderdelen wordt verwezen naar de bespreking van figuur 1.

De lastoorts 500 volgens de onderhavige uitvinding omvat 25 een contactbuis 501, die bevestigd is op een contactbuishouder 502. De contactbuis 501 dient enerzijds een MIG-draad 510 te geleiden naar de gewenste plaats, en anderzijds de lasstroom over te dragen naar de MIG-draad 510. De contactbuis 501 is daartoe gemaakt van een elektrisch geleidend materiaal, en 30 heeft een boring waarvan de diameter in hoofdzaak gelijk is aan de diameter van de toegepaste MIG-draad 510. Het oppervlak van die boring moet bestand zijn tegen het wrijvingscontact met de MIG-draad 510. Standaard contactbuizen zijn gemaakt van koper, en zijn geschroefd in de contactbuishouder, maar het zal 35 duidelijk zijn dat de uitvinding niet tot dergelijke constructiedetails is beperkt. De contactbuishouder 502 is voorzien van koelkanalen 503 voor koelwater of koellucht. Voor het toevoeren van schermgas 507 is de contactbuishouder 502 voorzien van gaskanalen 504.

f 0 1 ς fi λ o 11

Een gascup 505 is bevestigd aan de contactbuishouder 502, en omgeeft de contactbuis 501, waarbij de gascup 505, gezien vanaf de contactbuishouder 502, verder reikt dan de contactbuis 501. Standaard gascups voor MIG-toortsen zijn vervaardigd van 5 koper, en zijn door middel van een isolatiemantel 506 elektrisch geïsoleerd ten opzichte van de contactbuishouder 502, maar het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet tot dergelijke constructiedetails is beperkt. Het inwendige van de gascup 505 vormt een gasruimte 508, waar de gaskanalen 504 in 10 uitmonden.

De toorts 500 volgens de onderhavige uitvinding kan volstaan met een enkele stroomaansluiting. In figuur 5 is schematisch een stroombron 520 getoond, waarvan de positieve aansluiting is verbonden met de contactbuishouder 502, en 15 waarvan de negatieve aansluiting is verbonden met een werkstuk 1. Details van die stroombron 520 zullen later uitgebreider worden beschreven onder verwijzing naar figuur 4.

Volgens een belangrijk aspect van de onderhavige 20 uitvinding omvat de toorts 500 een hulpelektrode 570 die elektrisch is verbonden met de contactbuishouder 502 en/of de contactbuis 501.

De hulpelektrode 570 is in het weergegeven voorbeeld bevestigd aan de contactbuis 501. Als alternatief zou de hulp-25 elektrode 570 bevestigd kunnen zijn aan de contactbuishouder 502. Desgewenst zou de hulpelektrode 570 op willekeurige wijze gemonteerd kunnen zijn; belangrijk is slechts dat er een elektrische verbinding is tussen de contactbuishouder 502 en de hulpelektrode 570.

30 De hulpelektrode 570 heeft een vrij uiteinde 571 dat zich bevindt voorbij het vrije uiteinde van de contactbuis 501. De afstand tussen het vrije uiteinde 571 van de hulpelektrode 570 en een uit de contactbuis 501 stekende MIG-draad 510 is bij voorkeur zo klein mogelijk. In het weergegeven voorbeeld is de 35 hulpelektrode 570 uitgevoerd als een holle staaf, die bij zijn bovenuiteinde is voorzien van een contactbuisopneemkamer 572 waarvan de contour past bij de contour van de contactbuis 501, en die bij zijn onderuiteinde 571 is voorzien van een boring 573 voor het doorlaten van de MIG-draad 510. Deze boring 573

Ω 1 Fi A Q

12 zou in principe een diameter kunnen hebben die in geringe mate groter is dan de diameter van de MIG-draad 510, maar bij voorkeur is de diameter van deze boring 573 gelijk aan de diameter van de boring van de contactbuis 501. Aldus omgeeft de 5 hulpelektrode 570 de contactbuis 501 volledig, en omgeeft de hulpelektrode 570 een gedeelte van de uit de contactbuis 501 stekende MIG-draad.

Bij voorkeur is het onderuiteinde 571 van de hulpelektrode 570 afgeschuind, zoals getoond, om de gasstroming 507 10 zo min mogelijk te verstoren.

De hulpelektrode 570 is, in de in figuur 5 geïllustreerde uitvoeringsvorm, gezekerd aan de contactbuis 501 door middel van een U-vormige of Ω-vormige klembeugel of klemveer 574. Daartoe is de contactbuis 501 voorzien van een omtreksgroef 15 575, en is de hulpelektrode 570 voorzien van ten minste één maar bij voorkeur twee tegenover elkaar gelegen vensters 576 waarvan de positie correspondeert met de positie van de omtreksgroef 575 van de contactbuis 501. Het klemorgaan 574 heeft twee klembeengedeelten die, in gemonteerde toestand, 20 deels in de omtreksgroef 575 van de contactbuis 501 liggen en deels in de vensters 576 van de hulpelektrode 570 liggen. Het klemorgaan 574 kan worden aangebracht en verwijderd met een schuifbeweging in een richting loodrecht op de hartlijn van de contactbuis 501. Het monteren of verwijderen van de hulp-25 elektrode 570 is aldus een bijzonder eenvoudige handeling.

Bij voorkeur is het klemorgaan 574 vervaardigd van een elektrisch geleidend materiaal.

Het is echter niet noodzakelijk dat de hulpelektrode 570 is uitgevoerd als een de contactbuis 501 volledig omgevende 30 holle staaf. Bij wijze van alternatief is het goed mogelijk dat de hulpelektrode 570 is uitgevoerd als één of meerdere elektrodestaven die tegen de zijkant van de contactbuis 501, evenwijdig daarmee, is/zijn vastgeklemd.

De hulpelektrode 570 is gemaakt van een boogbestendig 35 materiaal, dat wil zeggen een materiaal dat bij contact met een lasboog niet zal smelten. Een bijzonder geschikt gebleken materiaal is koolstof of grafiet.

fl i K £ / λ 13

De werking van de door de onderhavige uitvinding voorgestelde toorts 500 zal nu worden toegelicht in een situatie dat handmatig wordt gelast. Voordat het lasproces wordt gestart, wordt verzekerd dat de MIG-draad 510 uitsteekt 5 uit de gascup 505; dit zal onder normale omstandigheden reeds het geval zijn na beëindiging van een vorige lascyclus, maar desgewenst kan de beginpositie van de MIG-draad worden aangepast met behulp van de draadtoevoermiddelen (ter wille van de eenvoud niet weergegeven in figuur 5; zie 90 figuur 6).

10 Met ingeschakelde stroombron 520 maar uitgeschakelde draadtoevoermiddelen wordt nu een kortsluiting veroorzaakt door het uiteinde van de MIG-draad 510 in aanraking te brengen met het werkstuk 1. Hierdoor zal een primaire MIG-boog 531 worden gestart tussen het uiteinde van de MIG-draad 510 en het 15 werkstuk 1. Door opwarming door de hete boog 531 zal de MIG-draad 510 afsmelten. Omdat de draadtoevoermiddelen zijn uitgeschakeld, beweegt het uiteinde van de MIG-draad 510 zich van het werkstuk 1 af, in de richting van de contactbuis 501.

Wanneer het uiteinde van de MIG-draad 510 het uiteinde 20 571 van de hulpelektrode 570 bereikt, en het bovenuiteinde van de primaire MIG-boog 531 contact maakt met het uiteinde 571 van de hulpelektrode 570, zal de lasboog volledig gaan branden tussen de hulpelektrode 570 en het werkstuk 1 en zal de MIG-draad 510 niet langer afsmelten. De nu tussen hulpelektrode 570 25 en werkstuk 1 brandende boog wordt aangeduid als voorwarmboog 532. Deze voorwarmboog 532 is een stabiele boog, waarvan de stroomsterkte wordt bepaald door de afstand tussen het uiteinde 571 van de hulpelektrode 570 en het werkstuk 1. Door de voorwarmboog 532 wordt wel het werkstuk 1 opgewarmd en een 30 lasbad 2 gevormd, maar er smelt geen materiaal van de MIG-draad 510 af. Aldus zijn de in het voorstaande besproken nadelen van het standaard MIG-proces vermeden.

Deze toestand, aangeduid als voorwarmperiode, wordt gecontinueerd tot het werkstuk 1 in voldoende mate is opgewarmd 35 en/of het lasbad 2 voldoende groot is. De precieze tijdsduur van deze voorwarmperiode is onder meer afhankelijk van het werkstukmateriaal, de dikte daarvan, etc.

Dan wordt het daadwerkelijke lasproces gestart door de draadtoevoermiddelen te starten, zodat de MIG-draad 510 met de 01 5 fi L 9 14 gewenste snelheid de contactbuis 501 verlaat. De boog verlaat nu de hulpelektrode 570 en brandt tussen het uiteinde van de MIG-draad 510 en het werkstuk 1; de boog zal in dit stadium worden aangeduid als secundaire MIG-boog 533. In het verdere 5 verloop van het lasproces gedraagt de toorts 500 zich als een standaard MIG-toorts; het verdere verloop van het lasproces behoeft derhalve niet nader te worden besproken.

In het beschreven voorkeursuitvoeringsvoorbeeld is een 10 afzonderlijke hulpelektrode 570 opgesteld naast een contactbuis 501, welke contactbuis 501 een standaard contactbuis kan zijn. Zoals besproken, kan de hulpelektrode 570 zich uitstrekken rondom de contactbuis 501, en daaraan zijn vastgemaakt. Beide aspecten zijn echter niet noodzakelijk. Zoals uit de boven-15 staande beschrijving duidelijk zal zijn, dient de hulpelektrode 570 als niet-afsmeltend contactpunt voor de lasboog tijdens de voorwarmfase, waarbij het belangrijk is dat er enerzijds een lasboog met relatief groot vermogen brandt om een hoge warmte-input in het werkstuk te bewerkstellingen, terwijl anderzijds 20 die boog niet in contact staat met de MIG-draad om afsmelten van de MIG-draad in dit stadium te vermijden. Een standaard, van koper vervaardigde contactbuis zou voor dit doel niet geschikt zijn. Echter, wanneer ten minste het uiteinde van de contactbuis zelf boog-bestendig is uitgevoerd, is een 25 afzonderlijke hulpelektode niet nodig.

Het uiteinde van de contactbuis kan op verschillende manieren boog-bestendig worden uitgevoerd. In de eerste plaats zou een boog-bestendige contactbuispunt kunnen worden bevestigd aan een overigens standaard uitgevoerde contactbuis; in feite 30 is dit de onder verwijzing naar figuur 5 beschreven uitvoeringsvorm. In de tweede plaats zou het uiteinde van de contactbuis kunnen worden voorzien van een boogbestendige schermlaag, die dan een integraal onderdeel van de contactbuis vormt. Nadeel van de tweede mogelijkheid is onder meer, dat dan 35 niet gebruik gemaakt kan worden van standaard contactbuizen, zodat de implementatie duurder wordt.

De bovenbeschreven methode is goed bruikbaar wanneer het lassen handmatig wordt uitgevoerd. De toorts 500 kan zijn 1015649 15 voorzien van een handbediende schakelaar voor het starten van de draadtoevoermiddelen. De lasser start het proces door de MIG-draad 510 in aanraking met het werkstuk te brengen, bewaakt visueel het smeltende werkstuk, en start de draadtoevoer 5 wanneer hij/zij tevreden is met het ontstane lasbad. Het starten van de draadtoevoermiddelen kan echter ook automatisch gebeuren door een stuurunit 540, een vaste, vooraf ingestelde tijd na het starten van de primaire MIG-boog 531. Figuur 4A toont schematisch een dergelijke stuurunit 540, die verbonden 10 is met een stroomdetector 541 die detecteert of de stroombron 520 stroom levert, en waarvan een stuuruitgang 542 de draadtoevoermiddelen 590 bestuurt. Bijvoorbeeld kan de stuurunit 540 een relais bedienen, dat de genoemde handschakelaar voor de draadtoevoermiddelen 590 vervangt.

15

In plaats van starten door middel van kortsluiting is het ook mogelijk om te starten met een hoogspanningspuls. Een dergelijke startmethode is bruikbaar bij handlassen, maar leent zich ook uitstekend voor toepassing in automatische 20 lasapparatuur, lasrobots, en dergelijke.

Figuur 4B toont schematisch een schakeling die deze manier van starten mogelijk maakt. Een eerste stroombron 521 kan een standaard, ongewijzigde MIG-stroombron zijn met horizontale karakteristiek. Opgemerkt wordt, dat deze eerste of 25 hoofdstroombron 521 geen omschakelbare karakteristiek hoeft te hebben. Parallel daarmee is een hulpspanningsbron 522 geschakeld, welke hulpspanningsbron 522 is ingericht voor het leveren van hoogspanningspulsen met een voldoende hoge spanning, bijvoorbeeld 12 kV, waarbij een geringe stroomsterkte 30 voldoende is, bijvoorbeeld 2 μΑ. Om te voorkomen dat de eerste stroombron 521 deze hulpspanningsbron 522 beïnvloedt, is bij voorkeur en zoals weergegeven een slechts in één richting geleidend orgaan zoals een diode 523 in serie met de hulpspanningsbron 522 geschakeld.

35 Om het lasproces te starten wordt de eerste stroombron 521 aangezet, met de draadtoevoermiddelen 590 uitgeschakeld. Omdat er geen kortsluiting wordt gemaakt, kan de eerste stroombron 521 geen stroom leveren. Dan wordt de hulpspanningsbron 522 ingeschakeld. De hulpspanningsbron 522 en de eerste 1 0 1 5 6 4 9 16 stroombron 521 kunnen ook tegelijkertijd worden aangezet. Als gevolg van een hoogspanningspuls vindt een doorslag plaats tussen MIG-draad 510 en werkstuk 1, welke doorslag een geleidende baan definieert. De eerste stroombron 521 kan nu 5 stroom leveren, welke stroom de oorspronkelijke doorslag of vonk doet uitgroeien tot de primaire MIG-boog 531.

De voor het veroorzaken van genoemde doorslag benodigde spanning is afhankelijk van de doorslagspanning van het gebruikte gas (voor argon is dat ongeveer 250 V/mm) en van de 10 werkafstand, dat wil zeggen de afstand tussen het uiteinde van de contactbuis en het werkstuk, welke in de praktijk in de orde van 10 mm zal liggen. De hulpspanningsbron 522 kan derhalve bij voorkeur minimaal 2500 V leveren, maar bij voorkeur is er een behoorlijke reserve, om welke reden bij voorkeur een 15 hulpspanningsbron wordt gebruikt die minimaal 5 kV of liever zelfs minimaal 10 kV kan leveren. De benodigde stroomsterkte is gering: enkele micro-ampères volstaat. Dergelijke spanningsbronnen zijn standaard verkrijgbaar, om welke reden de constructie van de hulpspanningsbron 522 niet nader wordt 20 omschreven; volstaan wordt met op te merken, dat het benodigde vermogen vrij klein is, dat de afmetingen vrij klein zijn, en dat de kosten relatief gering zijn.

Het starten van de draadtoevoermiddelen 590 kan ook hierbij plaatsvinden onder besturing van een stuurunit 540. De 25 stuurunit 540, in figuur 4B aangeduid bij (1), kan zijn voorzien van een stroomdetector 541 die een detectiesignaal geeft wanneer de eerste stroombron 521 stroom levert; na ontvangst van dat signaal wacht de stuurunit 540 een voorafbepaalde tijd, en start dan de draadtoevoermiddelen 590. Als 30 alternatief is het mogelijk dat de stuurunit 540, in figuur 4B aangeduid bij (2), eerst de hulpspanningsbron 522 triggert, dan een voorafbepaalde tijd wacht, en dan de draadtoevoermiddelen 590 start; in dat geval is geen stroomdetector 541 nodig.

Ook bij het stoppen van het lasproces kan gebruik worden 35 gemaakt van de stuurunit 540. In het eerstgenoemde geval (1) kan de stuurunit 540 zijn ingericht om de draadtoevoermiddelen 590 uit te schakelen wanneer het signaal van de stroomdetector 541 wegvalt ten teken dat de eerste stroombron 521 geen stroom meer levert. In het tweede geval (2) kan de stuurunit 540 zijn 1015649 17 ingericht om, wanneer het gewenst is om te stoppen, de draadtoevoermiddelen 590 en de stroombron 520, althans de hoofdstroombron 521, gelijktijdig uit te schakelen.

5 Een verdere starthulp kan nog geboden worden door een hulpstroombron (met verticale karakteristiek) 524 die, evenals de hulpspanningsbron 522, parallel is geschakeld met de hoofdstroombron 521. Ook hier is bij voorkeur, en zoals getoond, een diode 525 of dergelijke in serie verbonden met de hulpstroom-10 bron 524. De hulpstroombron 524 kan een kleine en relatief goedkope bron zijn, die bijvoorbeeld is ingericht voor het leveren van een geringe stroom van ongeveer 150 mA bij een spanning in de orde van ongeveer 100 V. De door de hulpstroombron 524 te leveren stroomsterkte is dus veel kleiner dan de 15 door de hoofdstroombron 521 te leveren stroomsterkte.

Zoals beschreven, heeft de hoofdstroombron 521 (standaard MIG-stroombron) een horizontale karakteristiek, waarbij de voor het lasproces gewenste hoogspanning is ingesteld. In situaties waarin er bij het starten een relatief grote afstand is tussen 20 het uiteinde van de lasdraad en het werkstuk, en waarbij er dus gestart wordt met een hoogspanningspuls, kan de ingestelde hoogspanning onvoldoende zijn om de door de hoogspanningspuls veroorzaakte vonk te laten uitgroeien tot een boogontlading, omdat het ionisatiekanaal van deze vonk nog een relatief hoge 25 weerstand heeft. Dit probleem wordt overwonnen door de hulp- stroombron 524: deze heeft als het ware aan dat ionisatiekanaal genoeg, en is in staat om de stroomsterkte in dat ionisatiekanaal te vergroten, waardoor de breedte van het ionisatiekanaal toeneemt en de weerstand daarvan afneemt, zodat 30 de hoogspanning daalt tot de ingestelde spanning van de hoofdbron. Uiteindelijk zal de eigenlijke stroomsterkte van de boog worden geleverd door de hoofdstroombron 521.

Hoewel de bovenstaande verklaring van de gebeurtenissen bij het opstarten vrij lang is, gaan die gebeurtenissen in 35 feite razendsnel. De hulpstroombron 524 hoeft daarom geen continue stroombron te zijn; het volstaat als de hulpstroombron 524 in staat is tot het leveren van een stroompuls met de bovengenoemde waarden.

0 1 R fi Λ o 18

Bij een standaard MIG-toorts is de standaard contactbuis gemaakt van koper. Bij het MIG-lassen zullen metaalspatten ontstaan, waarvan er een deel zal hechten aan het oppervlak van de contactbuis. Hierdoor treedt een verstoring op van de 5 stroming van het schermgas, en het is regelmatig noodzakelijk om de contactbuis te reinigen. Wanneer de contactbuis wordt voorzien van een koolstof of grafiet mantel, zoals voorgesteld door de onderhavige uitvinding, zullen metaalspatten niet of nauwelijks op het buitenoppervlak van die mantel hechten.

10

Bij het standaard MIG-lasproces is de apparatuur voorzien van een enkele bedieningsschakelaar, waarmee de stroombron en de draadtoevoermiddelen tegelijkertijd worden ingeschakeld of uitgeschakeld. Wanneer die schakelaar naar de AAN-stand wordt 15 omgezet, ontsteekt de boog wanneer de draad het werkstuk raakt. Bij het handlassen is een bedieningsschakelaar met automatische terugkeer naar de UIT-stand opgenomen in de toorts: zolang de lasser de bedieningsschakelaar ingedrukt houdt, blijven de draadtoevoermiddelen draad toevoeren. Bij automatisch lassen 20 kan de lasapparatuur zijn voorzien van een tweestanden-schakelaar.

Het stoppen van de draadtoevoer kan bewust optreden, doordat de lasser de bedieningsschakelaar loslaat, of doordat een operator de tweestanden-schakelaar van de lasapparatuur 25 terugzet in een UIT-stand; omdat dan tevens de stroombron wordt uitgeschakeld, stopt ook de boog. Het stoppen van de draadtoevoer kan ook onbedoeld optreden, bijvoorbeeld doordat de draad, door welke oorzaak dan ook, vast loopt in de toorts. Omdat de stroombron ingeschakeld blijft, blijft de boog dus bij 30 stilstaande draad branden. Het uit de contactbuis stekende gedeelte van de draad smelt snel af, en de boog maakt contact met de koperen contactbuis, die daardoor wordt aangetast. Dit betekent slijtage en/of beschadiging van de contactbuis, die daardoor na verloop van tijd moet worden vervangen.

35 Bij handlassen wordt dit tegengegaan doordat de lasser, in reactie op het vastlopen, de bedieningsschakelaar loslaat, waardoor de stroombron uitschakelt. Bij automatisch lassen zal de operator ook de stroombron met een snelle reactie moeten uitschakelen.

1015649 19

Bovengenoemde problemen zijn geëlimineerd of althans verminderd wanneer de toorts is uitgevoerd op de door de onderhavige uitvinding voorgestelde wijze, namelijk met een boogbestendige contactbuis of met een boogbestendige hulp-5 elektrode. Wanneer nu de draadtoevoer stopt, zal de lasboog inderdaad het uit de contactbuis stekende deel van de lasdraad afsmelten en aldus in contact komen met de boogbestendige contactbuis of met de boogbestendige hulpelektrode, net zoals beschreven in verband met het startproces. Hierbij richt de 10 boog geen schade aan aan de contactbuis. Bij onverwacht vastlopen van de lasdraad heeft een operator langer de tijd om in te grijpen zonder dat de contactbuis beschadigt.

Voor het bedienen van de lasapparatuur is de door de 15 onderhavige uitvinding voorgestelde lastoorts bij voorkeur uitgerust met twee schakelaars 551, 552, of met een enkele driestanden-schakelaar 553, respectievelijk schematisch aangeduid links en rechts in figuur 4C. Daardoor is het mogelijk de stroombron 520 en de draadtoevoermiddelen 590 20 onafhankelijk van elkaar te bedienen. In rust staan beide schakelaars 551, 552 UIT, respectievelijk staat de driestanden-schakelaar 553 in stand EEN. Voor het aanzetten van de stroombron 520 zet de lasser dan de ene schakelaar 551 in de stand AAN, respectievelijk zet de lasser de driestanden-25 schakelaar 553 in stand TWEE; nu kan de boog worden gestart zonder draadtoevoer. Voor het starten van de draadtoevoermiddelen 590 zet de lasser dan ook de tweede schakelaar 552 in de stand AAN, respectievelijk zet de lasser de driestanden-schakelaar 553 in stand DRIE; nu wordt er gelast. Om het proces 30 te beëindigen laat de lasser beide schakelaars 551, 552 respectievelijk de driestanden-schakelaar 553 los: deze keren/keert automatisch terug naar de UIT-stand.

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat de omvang 35 van de onderhavige uitvinding niet is beperkt tot de in het voorgaande besproken voorbeelden, maar dat diverse wijzigingen en modificaties daarvan mogelijk zijn zonder af te wijken van de omvang van de uitvinding zoals gedefinieerd in de aangehechte conclusies. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat de 0.1 5 β A Ω 20 combinatie van eerste stroombron 521 en hulpvoedingen, en zelfs inclusief de stuurunit, wordt samengebouwd tot een geïntegreerd apparaat. Het is echter ook mogelijk dat de combinatie van hulpspanningsbron 522 en hulpstroombron 524 wordt verschaft als 5 een op de uitgang van een standaard MIG-stroombron aan te sluiten hulpunit.

Ook is het mogelijk dat de contactbuis 501 en de contact-buishouder 502 als een enkele geïntegreerde eenheid worden vervaardigd. Het gebruik van losse contactbuizen heeft echter 10 de voorkeur, omdat zij dan makkelijker verwisseld kunnen worden.

10 15 6 4 9

Claims (32)

1. MIG-lastoorts met boog-bestendige contactbuis.

2. MIG-lastoorts met contactbuis en boogbestendige hulpelektrode die elektrisch met de contactbuis is verbonden. 5

3. Contactbuis (501) voor een lastoorts, waarvan althans het vrije uiteinde boog-bestendig is uitgevoerd.

4. Contactbuis volgens conclusie 3, waarbij althans het vrije 10 uiteinde is voorzien van een boog-bestendige bekleding, bij voorkeur van koolstof of grafiet.

5. Contactbuis volgens conclusie 3, waarbij om het vrije uiteinde van de contactbuis (501) een buisvormige schermkap 15 (570) is aangebracht die elektrisch is verbonden met de contactbuis (501), welke buisvormige schermkap (570) is vervaardigd van een elektrisch geleidend en boog-bestendig materiaal, bij voorkeur koolstof of grafiet.

6. Contactbuis volgens conclusie 5, waarbij de buisvormige schermkap (570) is uitgevoerd als een holle staaf, die bij zijn bovenuiteinde is voorzien van een contactbuisopneemkamer (572) waarvan de contour past bij de contour van de contactbuis (501), en die bij zijn onderuiteinde (571) is voorzien van een 25 boring (573) voor het doorlaten van een MIG-draad (510), welke boring (573) een diameter heeft die bij voorkeur gelijk is aan of slechts in geringe mate groter is dan de diameter van een corresponderende boring van de contactbuis (501).

7. Contactbuis volgens conclusie 6, voorzien van een omtreksgroef (575); waarbij de buisvormige schermkap (570) is voorzien van ten minste één maar bij voorkeur twee tegenover elkaar gelegen vensters (576) waarvan de positie correspondeert met de positie 35 van genoemde omtreksgroef (575); en waarbij de buisvormige schermkap (570) is vastgemaakt aan de 1 o 1 R fi L Q ! contactbuis (501) door middel van een klemorgaan (574) met bij voorbeeld een U-vormige of Ω-vormige of dergelijke contour, waarvan een klembeengedeelte deels in genoemde omtreksgroef (575) en deels in een genoemd venster (576) ligt. 5

8. Lastoorts, omvattende: een contactbuishouder (502); een aan contactbuishouder (502) bevestigde contactbuis (501) volgens een willekeurige der conclusies 3-7, voor het 10 daardoorheen geleiden van MIG-draad en het op de MIG-draad overdragen van lasstroom.

9. Lastoorts, omvattende: een contactbuishouder (502); 15 een aan contactbuishouder (502) bevestigde contactbuis (501) voor het daardoorheen geleiden van MIG-draad en het op de MIG-draad overdragen van lasstroom; en ten minste één in de nabijheid van de contactbuis (501) opgestelde hulpelektrode (570) die elektrisch is verbonden met 20 de contactbuis (501).

10. Lastoorts volgens conclusie 9, waarbij de hulpelektrode (570) mechanisch en elektrisch is verbonden met de contactbuishouder (502) . 25

11. Lastoorts volgens conclusie 9, waarbij de hulpelektrode (570) mechanisch en elektrisch is verbonden met de contactbuis (501) .

12. Lastoorts volgens een willekeurige der conclusies 9-11, waarbij althans het vrije uiteinde (571) van de hulpelektrode (570) is vervaardigd van een elektrisch geleidend en boog-bestendig materiaal, bij voorkeur koolstof of grafiet.

13. Lastoorts volgens een willekeurige der conclusies 9-12, waarbij het vrije uiteinde (571) van de hulpelektrode (570) zich, gezien vanuit de contactbuishouder (502), bevindt voorbij het vrije uiteinde van de contactbuis (501). I 0 1 5 6 4 9

14. Lastoorts volgens een willekeurige der conclusies 9-13, waarbij de hulpelektrode (570) zich uitstrekt rondom de contactbuis (501) .

15. Lastoorts volgens een willekeurige der conclusies 9-14, waarbij waarbij de hulpelektrode (570) is uitgevoerd als een holle staaf, die bij zijn bovenuiteinde is voorzien van een contactbuisopneemkamer (572) waarvan de contour past bij de contour van de contactbuis (501), en die bij zijn onderuiteinde 10 (571) is voorzien van een boring (573) voor het doorlaten van een MIG-draad (510), welke boring (573) een diameter heeft die bij voorkeur gelijk is aan of slechts in geringe mate groter is dan de diameter van een corresponderende boring van de contactbuis (501) . 15

16. Lastoorts volgens conclusie 15, voor zover afhankelijk van conclusie 11; waarbij de contactbuis (501) is voorzien van een omtreksgroef (575) ; 20 waarbij de hulpelektrode (570) is voorzien van ten minste één maar bij voorkeur twee tegenover elkaar gelegen vensters (576) waarvan de positie correspondeert met de positie van genoemde omtreksgroef (575); en waarbij de hulpelektrode (570) is vastgemaakt aan de 25 contactbuis (501) door middel van een klemorgaan (574) met bij voorbeeld een U-vormige of Ω-vormige of dergelijke contour, waarvan een klembeengedeelte deels in genoemde omtreksgroef (575) en deels in een genoemd venster (576) ligt.

17. Lastoorts volgens een willekeurige der conclusies 1, 2, 8- 16, voorzien van twee bedieningsschakelaars of een driestanden-bedieningsschakelaar.

18. Laswerkwijze onder gebruikmaking van een lastoorts volgens 35 een willekeurige der conclusies 1, 2, 8-17, omvattende de stappen van: (a) het starten van een primaire MIG-boog (531) tussen een MIG-draad (510) en een werkstuk (1); (b) het laten groeien van de primaire MIG-boog (531) tot deze I A 1 K A /. ft de boog-bestend'ige contactbuis (501) respectievelijk de boog-bestendige hulp-elektrode (570) raakt; (c) het gedurende enige tijd laten branden van een voorwarm-boog (532) tussen het werkstuk (1) en de boog-bestendige 5 contactbuis (501) respectievelijk de boog-bestendige hulp-elektrode (570), om aldus het werkstuk (1) voor te warmen en een lasbad (2) te genereren zonder dat de MIG-draad (510) substantieel afsmelt; (d) het, wanneer het werkstuk (1) in voldoende mate is 10 verwarmd respectievelijk het lasbad (2) voldoende groot is, starten van draadtoevoermiddelen (590) om de MIG-draad (510) toe te voeren, zodat een secundaire MIG-boog (533) brandt tussen de toegevoerde MIG-draad (510) en het werkstuk (1), waarbij de MIG-draad (510) afmelt. 15

19. Werkwijze volgens conclusie 18, waarbij bij stap (a) de primaire MIG-boog (531) wordt gestart door het vrije uiteinde van MIG-draad (510) in aanraking te brengen met werkstuk (1).

20. Werkwijze volgens conclusie 18, waarbij bij stap (a) de primaire MIG-boog (531) wordt gestart door het aanleggen van een hoogspanningspuls tussen MIG-draad (510) en werkstuk (1).

21. Werkwijze volgens een willekeurige der conclusies 18-20, 25 waarbij tijdens de stappen (a) , (b) en (c) de draadtoevoer middelen (590) zijn uitgeschakeld.

22. Werkwijze volgens een willekeurige der conclusies 18-21, waarbij tijdens stap (c) de voorwarmboog (532) gedurende een 30 voorafbepaalde tijd wordt aangehouden, en waarbij stap (d) automatisch wordt aangevangen na verstrijken van die voorafbepaalde tijd.

23. Werkwijze volgens een willekeurige der conclusies 18-22, 35 waarbij genoemde stappen worden uitgevoerd onder besturing van een stuurunit (540).

24. Werkwijze volgens een willekeurige der conclusies 18-21, waarbij tijdens stap (c) de voorwarmboog (532) wordt aange- lli K É ί η houden tot dat een lasser optisch waarneemt dat het lasbad (2) voldoende groot is, waarna die lasser stap (d) handmatig in gang zet.

25. Stroombronstelsel (520) voor gebruik bij een lastoorts volgens een willekeurige der conclusies 1, 2, 8-17, omvattende; een eerste stroombron (521), geschikt voor het voeden van een MIG-boog; en een parallel met de eerste stroombron (521) verbonden 10 serieschakeling van een hoogspanningsbron (522) en een diode (523).

26. Stroombronstelsel volgens conclusie 25, waarbij de hoogspanningsbron (522) is ingericht voor het leveren van 15 hoogspanningpulsen met een amplitude van minimaal 2500 V, bij voorkeur minimaal 5.000 V, met meer voorkeur minimaal 10.000 V.

27. Stroombronstelsel volgens conclusie 25 of 26, voorts omvattende een parallel met de eerste stroombron (521) 20 verbonden serieschakeling van een hulpstroombron (524) en een diode (525).

28. Stroombronstelsel volgens conclusie 27, waarbij de hulpstroombron (524) is ingericht voor het leveren van een 25 stroom van minimaal ongeveer 50 mA en typisch ongeveer 150 mA bij een spanning van minimaal ongeveer 50 V en typisch ongeveer 100 V.

29. Hulpunit, ingericht voor aansluiting op de uitgang van een 30 hoofdstroombron (521), omvattende een eerste serieschakeling van een hoogspanningsbron (522) en een diode (523), en een parallel met genoemde eerste serieschakeling verbonden tweede serieschakeling van een hulpstroombron (524) en een diode (525). 35

30. Hulpunit volgens conclusie 29, waarbij de hoogspanningsbron (522) is ingericht voor het leveren van hoogspanningpulsen met een amplitude van minimaal 2500 V, bij voorkeur minimaal 5.000 V, met meer voorkeur minimaal 10.000 V; en waarbij de 1 0 1 5 6 Λ 9 hulpstroombron (524) is ingericht voor het leveren van een stroom van minimaal ongeveer 50 mA en typisch ongeveer 150 mA bij een spanning van minimaal ongeveer 50 V en typisch ongeveer 100 V. 5

31. Lasapparatuur, omvattende: een stroombronstelsel (520) volgens een willekeurige der conclusies 25-28, dan wel een MIG-stroombron (521) en een parallel daarmee gekoppelde hulpunit volgens conclusie 29 of 10 30; een lastoorts (500) volgens conclusie 17; draadtoevoermiddelen (590) voor het toevoeren van MIG-draad (510) naar de lastoorts (500); waarbij één van de bedieningsschakelaars van de lastoorts (500) 15 respectievelijk één van de standen van de driestanden- bedieningsschakelaar het stroombronstelsel (520) respectievelijk de MIG-stroombron (521) bedient, en waarbij de andere van de bedieningsschakelaars van de lastoorts (500) respectievelijk de andere van de standen van de driestanden-bedienings-20 schakelaar de draadtoevoermiddelen (590) bedient.

32. Lasapparatuur, omvattende: een stroombronstelsel (520) volgens een willekeurige der conclusies 25-28, dan wel een MIG-stroombron (521) en een 25 parallel daarmee gekoppelde hulpunit volgens conclusie 29 of 30; een lastoorts (500) volgens een willekeurige der conclusies 1·, 2, 8-16; draadtoevoermiddelen (590) voor het toevoeren van MIG-draad 30 (510) naar de lastoorts (500); en een stuurunit (540) die het in/uitschakelen van het stroombronstelsel (520) respectievelijk de MIG-stroombron (521) en de draadtoevoermiddelen (590) bestuurt; waarbij de stuurunit (540) is ingericht om: 35. eerst het stroombronstelsel (520) respectievelijk de MIG- stroombron (521) in te schakelen; een vooraf ingestelde tijd later de draadtoevoermiddelen (590) in te schakelen; en de draadtoevoermiddelen (590) en het stroombronstelsel 1015649 (520) respectievelijk de MIG-stroombron (521) in hoofdzaak tegelijkertijd uit te schakelen. 10 15 64-9