HDPE en PP bewerken: zagen, frezen, boren en lassen

Welk materiaal heb je in handen?

Voordat je gaat bewerken is het handig te weten waarmee. De vier die je in de techniek het meest tegenkomt:

• HDPE (PE100, PE300, PE500) — taai, slijtvast, glad. Verbinden door lassen; lijmen lukt niet. Tanks, bakken en leidingwerk worden gebouwd uit PE100 (de buis- en plaatkwaliteit) of uit PE300- en PE500-plaat. PE1000 (UHMWPE) hoort niet in dit rijtje: dat smelt niet echt maar wordt rubberachtig, en is daardoor vrijwel niet te lassen. Het wordt gebruikt als losse, mechanisch bevestigde slijtplaat — bijvoorbeeld als bekleding ín een bak, niet als de bak zelf.
• PP (polypropyleen, ook PPs) — stijver en beter bestand tegen warmte en chemie dan PE. PPs is de moeilijk brandbare variant, gebruikelijk in laboratoriumafzuiging. Ook alleen te lassen.
• PVC — stijf, goedkoop, chemisch breed bruikbaar. Verbinden gaat met solventlijm (in de praktijk "lijmen") of met warmgas. Let op bij verhitten: te heet PVC ontleedt en geeft zoutzuurdamp af.
• PVDF — het duurste van dit rijtje, bestand tegen agressieve chemie en hogere temperaturen. Lassen op hogere temperatuur dan PE en PP.
• PMMA en PC (plexiglas, Lexaan) — helder en hard, maar gevoelig voor spanningsscheuren. Andere aanpak: langzaam en zonder klemkracht.

Zagen

Voor plaat en buis werkt een cirkelzaag met een fijn getand hardmetalen blad het beste. Belangrijk is dat de tanden het materiaal snijden en niet schrapen: een blad dat bot is of te weinig ruimte biedt aan de spaan, wrijft — en wrijving smelt.

Praktisch: een hoge zaagsnelheid met een gelijkmatige, doorgaande aanvoer. Stoppen halverwege is de beste manier om een gesmolten plek te maken. Bij dikke plaat helpt het om met perslucht te blazen; koelvloeistof is meestal niet nodig en bij PE ook niet zinvol.

Voor dun materiaal en rechte sneden voldoet een decoupeerzaag met een blad voor kunststof, mits je het materiaal goed ondersteunt. Trilling geeft een rafelige kant.

Zaag altijd met overmaat als de maat er echt toe doet, en breng hem daarna terug met de frees of de kantenschaaf. Een zaagsnede is zelden een maatvaste kant.

Boren

Een gewone metaalboor werkt, maar niet ideaal. Kunststof vraagt om een scherpe snijkant en gepolijste spiraalgroeven, zodat de spaan er ongehinderd uit kan. Blijft de spaan hangen, dan draait hij rond in het gat, warmt op en klit vast.

Bij grotere diameters: lager toerental, gelijkmatige druk, en boren met tussenpozen zodat de warmte weg kan. Bij een doorgaand gat neemt de boor het laatste stukje graag "mee" — verminder daar de druk, anders scheurt de onderkant uit.

Boor je een gat waar iets doorheen moet dat kan uitzetten — een bout, een leiding — houd dan speling aan. Kunststof beweegt, en een strak gat is precies waar de spanning zich verzamelt.

Frezen en CNC-verspanen

Frezen is de bewerking waarmee je maat en vorm haalt. De vuistregel is: scherp gereedschap, weinig snijkanten, veel spaanruimte. Een eensnijder of tweesnijder voert de spaan af; een frees met vier snijkanten propt de groef vol en smelt.

Anders dan bij staal is een dikkere spaan hier gunstig. Neem je te weinig materiaal per omwenteling, dan wrijft de frees over het oppervlak in plaats van te snijden, en wrijving is warmte. Hoog toerental met een royale aanzet levert dus een betere kant dan voorzichtig schrapen.

Klem het werkstuk vast zonder het te vervormen. Kunststof geeft mee onder een klem; laat je hem los na het frezen, dan veert het terug en klopt de maat niet meer. Bij dunne of lange delen is ondersteunen over de hele lengte belangrijker dan hard aandrukken.

En meet pas als het onderdeel op kamertemperatuur is. Direct na het frezen is het warm, dus groter dan het straks blijkt te zijn. Precies daarom werken wij met tussentijdse controle op maatvoering — meer daarover op de pagina over CNC-verspanen.

Schaven, kanten en lasnaadvoorbereiding

Voor een goede las telt de voorbereiding zwaarder dan het lassen zelf. Twee dingen bepalen het resultaat: de kanten moeten schoon zijn en ze moeten vlak op elkaar aansluiten.

Schoon betekent: de bovenste laag eraf. Polyetheen en polypropyleen oxideren aan de buitenkant, en dat laagje last slecht. Met een kantenschaaf, een schraper of een freesje neem je het weg — kort voor het lassen, want na een dag zit het er weer.

Vlak aansluiten betekent bij dikkere plaat een V-naad of X-naad frezen, zodat het lasmateriaal tot in de kern komt. Bij stuiklassen van buis wordt de kant met een schaafmachine haaks en vlak gemaakt: als de twee einden niet parallel zijn, wordt de las aan één kant dun.

Vet, stof en vingerafdrukken horen er niet tussen. Ontvetten met een schone doek en het juiste middel is geen overdreven netheid maar het verschil tussen een las die houdt en een las die er alleen goed uitziet.

Buigen en vormen

Plaat laat zich buigen door de buiglijn te verwarmen met een lint- of buigapparaat tot het materiaal zacht wordt, en hem dan in de gewenste hoek te zetten. De kunst is gelijkmatig verwarmen: te snel aan één kant geeft een knik met spanning erin, die later terugveert of scheurt.

Dikkere plaat vraagt om verwarmen van beide zijden, en om tijd. Kunststof geleidt warmte slecht — dat werkt hier tegen je, want de buitenkant is al te heet voordat de kern zacht is.

Na het buigen laat je het onderdeel in de mal afkoelen. Haal je hem er warm uit, dan komt hij deels terug naar zijn oude vorm. Bij PVC geldt bovendien: niet oververhitten. Verkleuring is het signaal dat je te ver gaat.

Verbinden: lassen of lijmen?

Dit is waar het bij technische kunststoffen misgaat in doe-het-zelfland. PE en PP zijn niet te lijmen. Hun oppervlak heeft een lage oppervlakte-energie, waardoor lijm er niet aan hecht — hoe duur de tube ook is. Een verbinding in HDPE of PP maak je door het materiaal te smelten en samen te voegen: lassen.

PVC is juist het omgekeerde: dat verbind je met solventlijm, die het oppervlak van beide delen kort oplost zodat ze in elkaar vloeien. Dat heet solventlassen en het is een chemische verbinding, geen laagje lijm ertussen.

Welke lastechniek bij welke klus hoort, staat hieronder. De volledige uitleg per techniek staat op de homepage.

Lassen is meer dan even smelten

Kunststoflassen ziet er eenvoudig uit: warm maken en tegen elkaar aan. In de praktijk bepaalt een handvol dingen samen of je een verbinding krijgt die net zo sterk is als het materiaal — of alleen iets dat er van buiten goed uitziet.

Schoon en ontvet. Vet, stof en vocht horen er niet tussen. Vingerafdrukken evenmin. Wat er tussen zit, komt er niet meer uit.

De oxidehuid eraf. PE en PP oxideren aan de buitenkant, en die laag hecht slecht. Die neem je af met een schaaf, schraper of frees, vlak voor het lassen — niet de dag ervoor, want dan zit hij er weer.

De juiste temperatuur, gemeten en niet geschat. Elk materiaal heeft zijn eigen venster. Te koud betekent dat de delen naast elkaar liggen in plaats van in elkaar; te heet betekent dat het materiaal degradeert en de las juist zwakker wordt. Bij warmgas telt bovendien de luchthoeveelheid mee, niet alleen de stand van de knop.

Druk, en de tijd waarin die staat. Dit is het punt dat het vaakst onderschat wordt. Bij spiegellassen kent de cyclus vaste stappen: aanwarmen onder druk, doorwarmen vrijwel zonder druk, het spiegelblad er snel tussenuit, en dan samenvoegen onder een voorgeschreven voegdruk — die afhangt van de wanddikte en het materiaal. Duurt het omstellen te lang, dan is het oppervlak al te ver afgekoeld voordat de delen elkaar raken.

Afkoelen onder druk. De verbinding is pas klaar als hij koud is. Haal je de druk er te vroeg af, of beweeg je het werkstuk nog, dan trekt de naad open op een manier die je aan de buitenkant niet ziet.

Voor PE en PP staan die parameters — temperaturen, drukken en tijden per wanddikte — in de lasrichtlijn DVS 2207. Daar werken wij mee. En daarna testen we: met een vonk-doorslagtest of door de constructie op druk te zetten met water, lucht of gas. Een las beoordelen op hoe hij eruitziet is niet genoeg.

Welke lastechniek waarvoor

Materiaal, dikte en toegankelijkheid bepalen de keuze. Wat je moet weten voordat je begint: elke techniek heeft zijn eigen temperatuurvenster, en dat verschilt per materiaal — PVDF vraagt bijvoorbeeld een hogere temperatuur dan PE. Werk met de waarden uit het instructieblad van de fabrikant of de geldende lasrichtlijn, niet op gevoel.

Veiligheid: waar je op moet letten

Verhit kunststof geeft dampen af. Bij PE en PP valt dat mee zolang je binnen het normale lasvenster blijft, maar bij oververhitting komen er ontledingsproducten vrij. Zorg dus voor afzuiging of goede ventilatie op de plek waar je last.

PVC verdient extra aandacht. Boven zijn ontledingstemperatuur komt er waterstofchloride vrij — zoutzuurgas, prikkelend voor luchtwegen en ogen en corrosief voor gereedschap. Ruik je een scherpe, zure lucht of verkleurt het materiaal, dan zit je te hoog.

Verder de gebruikelijke zaken: oogbescherming bij zagen en frezen, en niet vergeten dat een warmgasapparaat een uitblaastemperatuur van honderden graden heeft die je niet aan het uiterlijk kunt zien.

Waar het punt ligt om te bellen

Zagen, boren en een gat in een plaat maken kun je prima zelf. Waar het lastiger wordt, is bij verbindingen waar iets van afhangt — en dat is precies waar wij voor bestaan.

• Het moet dicht blijven — een tank, een bak, een leiding onder druk. Een las die er goed uitziet is niet hetzelfde als een las die houdt; wij testen op lekdichtheid voordat we weggaan.
• Er zit chemie of temperatuur in het spel — dan bepaalt de materiaalkeuze of het jaren meegaat of maanden.
• Er is geen standaard onderdeel voor — overgangen, aftakkingen onder een vreemde hoek, een bak om een bestaande opstelling heen.
• Het moet op locatie — in een schacht, op een dak, in een draaiend bedrijf. Wij komen met alle lastechnieken in de bus, door heel Nederland en in België.
• Je twijfelt over het materiaal — bel gerust even. Een gesprek vooraf over toepassing, belasting en omgeving kost een kwartier en scheelt vaak een verkeerde bestelling.

Veelgestelde vragen over kunststof bewerken