Page 36 - SHY2012

Basic HTML Version

2/2009
[ www.shy-hitsaus.net ]
34
(Deutsche Verband fur Schweisstechnik, Sak-
san Hitsausteknillinen Yhdistys. Erityisesti
alumiiniseosten tutkimustoiminta kasvaa,
kun taas terästen tutkimus on vähentynyt.
Monimateriaalien tutkimus on myös huomat-
tavaa.
Samanlainen kehitys on myös muovien puo-
lella. Myös komposiitit ja materiaaliyhdisteet
ovat tutkimuksen kohteena. Tekstiilikuitujen
ja betonin tai kuitujen tai nanopar tikkeleiden
yhdistelmät edustavat täysin uusia kehitys-
polkuja materiaaleissa ja niiden käytössä.
Sellaisten materiaalien käyttöönotto edel-
lyttää täysin uusia liittämistekniikoita, jotta
niiden ominaisuudet säilyvät.
3) Materiaalien liittäminen edellyttää entistä
enemmän mekanisointia tai vielä enemmän
automatisointia, jotta valmistuskustannuk-
set pystytään minimoimnaan. Tämä ei koske
ainoastaan perinteellisiä liittämis- ja hitsaus-
menetelmiä (juottaminen, liimaus ja kaarihit-
saus) vaan myös uusia kehittyneitä menetel-
miä (hybridimenetelmät, FSW-kitkahitsaus
sekä laser- ja elektronisuihkuhitsaus).
Koska palkkakustannukset nousevat, hit-
saajista vallitsee puute ja robottien hinnat
laskevat, robottien käyttö kasvaa, erityisesti
teollisuusmaissa. Tämä kehityssuunta tulee
jatkumaan ja yhdessä parempien simulaa-
tiomenetelmien kanssa, robotteja otetaan
käyttöön yhä enemmän myös piensarjatuo-
tannossa ja yksittäiskappaletuotannossa.
Kuvassa 2 on esitetty asennettujan robotti-
järjestelmien määrän vuosina 2002 – 2007.
Kasvu on jatkuvaa Euroopassa ja USA:ssa,
mutta myös Aasiassa on asennettu paljon
robotteja.
4) Viime vuosien aikana jännitysten ja kom-
ponenttien valmistuksen simulointi on yhä
tärkempänä. Se on tuonut yhä enemmän
mahdollisuuksia, koska tietokoneiden ka-
pasiteetti on kasvanut ja ohjelmat ovat pa-
rantuneet. Vielä tärkeämpi syy on, että on
saatavissa entistä enemmän materiaalipa-
rametrejä simuloinnin tarpeisiin.
5) Materiaalien ja liittämismenetelmein ke-
hityksessä sekä tuotteiden suunnittelussa
pitäisi ottaa enemmän huomioon myös kor-
jausmahdollisuus mahdollisimman aikaises-
sa valmistuksen vaiheessa jos komponentti
on mahdollisesti virheellinen. Kustannus-
syistä ja ympäristön suojelusyistä sellaisia
komponentteja ei pitäisi aina suoraan romut-
taa. Käyttäen sopivia liittämismenetelmiä
on usein mahdollista tehdä komponentit
käyttökelpoisiksi.
6) Vaikka tänä päivänä on yhä enemmän kus-
tannuksiltaan edullisempaa korvata virheel-
linen tai vaurioitunut tuote uudella korjaami-
sen sijasta, on kuitenkin todettava ettei tämä
vastaa kaikkia luonnonvarojen säilyttämisen
periaatteita. Tässä asiassa uudelleenajattelu
on kuitenkin alkamassa lähitulevaisuudessa,
jolloin kysymykset koskien korjaamisen mah-
dollisuuksia tulevat esille.
B) Liittämismenetelmät
– Viime vuosien
kehityssaavutuksia
Liittämismenetelmiin liittyvä tutkimustyö
DVS:n puitteissa on esitetty kuvassa 3 vuo-
sina 1988 – 2002 ja 2003 – 2007. Kuvasta
voidaan havaita, että liimaus saa enemmän
ja enemmän merkitystä kilpailussa hitsauk-
sen kanssa. Myös mikroliittämismenetelmät
ovat saaneet huomiota osaksee.
1) Kaarihitsaus
Kaasuhitsauksen ja metallikaarihitsaus
ovat vanhimmat hitsausmenetelmät. Pit-
kään 1900-luvulla puikkohitsaus oli käyte-
tyin hitsausmenetelmä. Vielä nykyäänkin
puikkohitsausta käytetään, koska se on
erittäin käyttökelpoinen menetelmä. Lisäai-
neita on helposti saatavissa melkein kaikil-
le hitsattaville metalleille ja niitä voidaan
tarvittaessa kehittää suhteellisen nopeasti
uusille materiaaleille. Puikkohitsaus soveltuu
käytettäväksi kaikissa asennoissa ja myös
lähes kaikissa ympäristöolosuhteissa. Se
on kor vaamaton menetelmä erilaissa kor-
jaus- ja kokoonpanohitsauksissa. Puikkohit-
sauksen haittoja verrattuna muihin kaarihit-
sasumenetelnmiin ovat ensi sijassa huono
mekanisoitavuus ja hitsauksessa syntyviin
hitsaushuuruihin liittyvät terveyshaitat. Tästä
syystä on tarpeellista ryhtyä asianmukaisiin
toimenpiteisiin hitsaajien suojelemiseksi.
1
Aluminium 36%
Multi Material 16%
Oth r 2%
1998 – 2002
(172 projects)
2003 – 2007
(142 projects)
Magnesium 5%
Steel 28%
Glass, Ceramics 5%
Plastics 7%
Aluminium 28%
Steel 40%
Magnesium 5%
Plastics 6%
Glass, Ceramics 5%
Multi Material 14%
Other 2%
State 12/2007
of 314 projects
(1998-2007)
Kuva 1. Tutkimuskohteet/ Materiaalit (DVS, Saksa).
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
2002 2003 2004 2005 2006 2007
Asia/Australia
Europe
America (North, Central,
South)
32
10
26
41
27
12
52
29
15
76
32
22
62
18
28
59
35
20
Kuva 2. Robottijärjestelmät (IFR-Report / 2007).
Adhesive Bonding 11%
Soldering and Brazing 5%
Micro Joining Techniques 11%
Welding 73%
Welding 62%
Adhesive Bonding 16%
Soldering and Brazing 8%
Micro Joining Techniques 14%
1998 – 2002
(172 projects)
2003 – 2007
(142 projects)
State 12/2007
of 314 projects
(1998-2007)
Kuva 3. Tutkimuskohteet / Liittäminen (DVS, Saksa)
Kuva 2. Robottijärjestelmät (IFR-Repor t/2007).
Kuva 3. Tutkimuskohteet/Liittäminen (DVS, Saksa).