De carrossorie en het chassis van onze luchtgekoelde VW's is opgebouwd uit dun plaatwerk. Daar de sterkte van dun plaatwerk gering is, wordt de stijfheid van de carrosserie en het chassis verkregen door profielen in het plaatwerk aan te brengen en/of door geprofileerd plaatmateriaal aan elkaar te bevestigen waardoor bijvoorbeeld "doosconstructies" ontstaan. In veel gevallen wordt dit plaatwerk door middel van (punt)lassen aan elkaar bevestigd.
Bij het restaureren van onze luchtgekoelde VW's komt het vaak voor dat dit originele plaatwerk dusdanig door corrosie (is roest) is aangetast dat het moet worden vervangen. Een voorbeeld van roestschade is te zien in de figuren 1a en 1b. Het betreft hier roestschade aan een langsdrager/kachelkanaal (kokerbalk) links voor van een VW 1302, die tevoorschijn kwam nadat de treeplank was verwijderd. Vaak, en zeker in dit geval, is dan het uitslijpen van het aangetaste plaatwerk en vervolgens het (in)lassen van nieuwe stukken plaatwerk de enige methode om de zaak weer in de oorspronkelijke staat te herstellen.
Voor veel amateur restaurateurs echter is het lassen van dun (auto)plaatwerk een van de moeilijkste klussen die er zijn, en de eerlijkheid gebied te zeggen dat goed lassen inderdaad, naast de juiste apparatuur en kennis, een grote mate van vaardigheid van de lasser vereist die alleen door het vaak te doen aangeleerd kan worden. Verwacht dus niet dat na het lezen van de diverse artikelen op deze website al uw lasproblemen als sneeuw voor de zon zijn verdwenen. Wel zal ik in dit artikel allereerst ingaan op de eigenschappen van plaatstaal en een nadere uitleg geven van corrosie en corrosiebestrijding. In de verdere artikelen op deze website kunt U meer informatie vinden over de achtergronden en basisprincipes van de meest gebruikte lasmethodieken voor het lassen van plaatwerk. Ik heb deze artikelen aangevuld met praktijktips die ik (meestal) uit eigen "ervaring" heb verkregen. Alhoewel in principe elk metaal te lassen is, zal ik mij in daarbij hoofdzakelijk beperken tot het lassen van dun plaatstaal ten behoeve van de autorestauratie.
Plaatstaal en roest
Alvorens in de verdere artikelen in te gaan op het principe van lassen zal eerst worden gekeken naar de eigenschappen van autoplaatwerk en wat roest nu precies is en hoe roestschade ontstaat en hoe roestvorming kan worden beperkt.
Onder autoplaatwerk wordt verstaan staalplaat met een dikte van ca. 0,8 mm en een koolstofpercentage van ca. 0,10-0,12%. Omdat autoplaatwerk bij de fabricage van onderdelen relatief grote vervormingen ondergaat en de diverse onderdelen veelal door middel van (punt)lassen aan elkaar worden bevestigd, is het staal zodanig behandeld dat het relatief zacht is, makkelijk koud te vervormen en goed lasbaar. Bij het (in)lassen van plaatwerk is het dus van belang dat het in te lassen materiaal dezelfde dikte en eigenschappen heeft als het oorspronkelijke materiaal.
Corrosie of in het geval van staal in de volksmond "roesten" genoemd is chemisch gezien een reductie-oxidatie (redox) reactie waarbij de ijzeratomen (Fe) reageren met de zuurstof (O2) atomen uit de omgeving tot ijzeroxide (Fe2O3) oftewel de bekende en beruchte bruinkleurige roest. De overall reactie kan als volgt worden weergegeven:
2 Fe + 1� O2 - - > Fe2O3
Het ijzeroxide ("de roest") vormt een poreuze bruine laag die het onderliggende staal niet afsluit waardoor het oxidatieproces ongebreideld door kan gaan. Dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld aluminiumoxide dat een beschermende, zuurstofafsluitende laag vormt waardoor het oxidatieproces stopt en het onderliggende metaal wordt beschermd.
De oxidatiereactie vindt plaats omdat er een chemisch potentiaalverschil bestaat tussen het ijzer en de zuurstof en zal daarom "vanzelf" plaatsvinden zolang er contact is tussen het ijzer en de zuurstof. De zuurstof kan afkomstig zijn uit de omgevingslucht die ca. 21 vol% zuurstof bevat, maar ook uit (spat)water waarin een hoeveelheid zuurstof is opgelost.
Een manier om de reactie sterk te vertragen is om een van de reactanten weg te nemen. Dit is feitelijk een van de belangrijkste functies van het verfsysteem ("de laklaag") die op onze luchtgekoelde VW's is aangebracht: de laklaag vormt een "lucht- en waterdicht" laagje om het plaatstaal en sluit daarmee het plaatstaal af van de omgeving. Hiermee kan de zuurstof niet meer bij het plaatstaal komen en stopt de oxidatiereactie. Het staal blijft onder de laklaag dus "goed" zolang de laklaag intact blijft. Ontstaan er echter beschadigingen in de laklaag, dan kan de zuurstof weer bij het ijzer komen en ontstaat alsnog corrosie. Zeker op plaatsen waar de lak gemakkelijk beschadigt zoals bijvoorbeeld op scherpe kanten kan dan gemakkelijk roestschade ontstaan. Het oxidatie proces heeft de onhebbelijke eigenschap om het roestproces niet te beperken tot die plaatsen waar de lak is beschadigd, maar zich ook voort te planten "onder" de aangrenzende, nog in tact zijnde laklaag. Aangezien roest een groter volume in neemt dan het oorspronkelijke staal wordt de lak omhoog gedrukt en ontstaan de beruchte roestblaasjes.
De oxidatiereactie kan worden versneld door een zgn. katalysator. Een katalysator is een stof die zelf niet bij de reactie wordt verbruikt maar wel "helpt" om de reactie sneller te laten verlopen. Een beruchte katalysator is chloride (Cl -) dat onder meer voorkomt in wegenzout dat in de vorm van pekel (een waterige oplossing van wegenzout) in de winter op grote schaal voor de gladheidsbestrijding op de wegen wordt toegepast. Dit verklaart gelijk waarom pekel slecht is voor onze auto's die van staal zijn gemaakt: de pekel wordt tijdens het rijden onder winterse omstandigheden tegen de carrosserie geslingerd en nestelt zich op allerlei plekken in de carrosserie. Met name op plaatsen waar makkelijk water blijft "staan" zoals in felsnaadverbindingen onstaat daar een hoge concentratie "zout". Zelfs in de zomer als er niet met pekel wordt gestrooid blijft het corrosieproces doorgaan omdat het zout hygroscopisch is, d.w.z. dat het zout als het ware "water aantrekt" waardoor het nat blijft.
Als er een kleine beschadiging in de lak ontstaat kan het corrosie proces beginnen, en zich ook voortplanten onder de nog in tact zijnde laklaag. Vandaar dat er in de carrosserie op verschillende plaatsen afwateringsgaten worden aangebracht zodat binnengedrongen water kan worden afgevoerd en de ruimtes door ventilatie worden gedroogd. Dat het belangrijk is voor het behoud van de carrosserie om deze afwateringsgaten ook daadwerkelijk open te houden en niet te laten verstoppen moge duidelijk zijn.
Beruchte voorbeelden van plaatsen waar snel corrosie optreedt zijn bijvoorbeeld felsnaden en plaatsen waar plaatwerk tegen elkaar is bevestigd. Doordat er tussen de beide plaatdelen een zeer dunne luchtspleet aanwezig is, zal door de capillaire werking water als het ware tussen de naden worden "getrokken" en door het kleine oppervlak niet snel meer verdwijnen zelfs niet in de zomer. Hier kan dan het roestproces makkelijk beginnen en vandaar dat de corrosiebescherming van felsnaden bij de fabricage van een carrosserie bijzondere aandacht krijgt door deze geheel te "sealen". Een beroemd voorbeeld van roestgevoelige delen bij onze luchtgekoelde Volkswagens zijn de geschroefde spatborden die door middel van een afdichtingsrubber met een aantal bouten tegen de carrosserie zijn geschroefd. Ter plekke van de bout-moer verbinding wordt het plaatstaal door het gewicht van het spatbord aan een sterk wisselende mechanische belasting blootgesteld. Hierdoor raakt de laklaag ter plekke poreus en het door capillaire werking aanwezige water kan door de laklaag dringen en het blanke plaatstaal bereiken waardoor het corrosieproces kan beginnen.
We kunnen het roestproces dus niet stoppen, alleen maar vertragen. Op het moment dat het plaatstaal weer met zuurstof in contact wordt gebracht, zal het roestproces door het aanwezige chemische potentiaalverschil weer "vanzelf" verder gaan. De snelheid waarmee dit gebeurt is van diverse factoren afhankelijk waaronder de al dan niet aanwezigheid van een katalysator, de temperatuur en de samenstelling en kwaliteit van het plaatstaal zelf. Plaatstaal bestaat voor ca. 0,10-0,12% uit koolstof die op een bepaalde manier en met een bepaalde structuur in het staal is verdeeld. Deze structuur is van grote invloed op de corrosiebestendigheid van het staal, en wordt bepaald door het productie- en behandelingsproces van het staal tot het uiteindelijke plaatwerkdeel. Met name in de zestiger en zeventiger jaren hadden staalfabrikanten grote moeite met het juist beheersen van het productieproces, mede omdat grote hoeveelheden staal werden gerecycled en werden hergebruikt bij de productie van "nieuw" plaatstaal.
� Ir. Alfred Westenbroek
