Hitsausmenetelmän valinta kylmävalssatulle ohutlevylle

Tässä opinnäytetyössä tutkittiin kolmea hitsausmenetelmää, joita sovellettiin kotelorakenteen hitsaukseen. Tavoitteena oli selvittää hitsausmenetelmän valintaan vaikuttavat tekijät ja hitsauksien asettamat vaatimukset. Valitut menetelmät rajattiin MIG-, TIG- ja laserlaitteistoon. Työssä toteutettiin kirjallinen osuus, johon kerättiin teoria-aineistoa hitsauksen metallurgiasta ja hitsauksen aikana syntyvistä hitsausmuodonmuutoksia. Lisäksi tutkittiin hitsausmenetelmiä ja niiden lämmöntuontia hitsauksen aikana. Käytännön osuudessa ei hitsattu varsinaista kotelorakennetta, vaan hitsattiin valituilla menetelmillä päittäis- ja nurkkaliitokseen. Työn tilaaja valitsi materiaaliksi 2 mm:n kylmävalssatun ohutlevyn. Suoritetut hitsaukset olivat automatisoituja hitsauksia. MIG- ja TIG-hitsaus suoritettiin Oulun yliopistolla konelaboratorion tiloissa. MIG-hitsauksessa oli käytössä Motomanin 6+1-akselinen teollisuusrobotti. TIG-hitsaus koostui normaalista TIG-laitteistosta, mutta hitsausrobottina toimi hitsaustraktori, jolla pystyttiin hitsaamaan lineaarisesti. Laserhitsaus suoritettiin Nivalassa ELME Studiolla, jossa oli käytössä 3D-lasersolu. Hitsausmenetelmät arvosteltiin yhdeksän arvostelukriteerin mukaan. Jokaiselle arvostelukriteerille annettiin painoarvo. Jokaiselle hitsausmenetelmälle annettiin pistearvo tiettyä arvostelukriteeriä kohden. Annettu pistemäärä kerrottiin painokertoimella ja pienimmän yhteenlasketun arvon perusteella valittiin hitsausmenetelmä. Työssä selvisi, että valinta kohdistui laserhitsaukseen. Laserhitsauksen valintaan vaikuttivat sen vähäiset muodonmuutokset esimerkkikappaleissa. Hitsausnopeus ja hitsin jälkikäsittely tarpeellisuus olivat myös laserhitsauksen valinnan vankimpia perusteita