Puun syöttörullien kumituksen testaus ja menetelmäkehitys

Opinnäytetyön aiheena oli harvesteripään syöttörullien valmistusprosessin nopeuttaminen, menetelmäkehitys sekä laadunvarmistuksen parantaminen. Työssä keskityttiin Moisio Forest Oy:n valmistamiin Moipu Plate -rulliin joissa on erikoisuutena rullan rakenteessa käytetty kuminen kerros. Tavoitteena oli selvittää Moisio Forest Oy:lle, voiko se automatisoida valmistusprosessia käyttämällä raekuulapuhallusta eli ns. sinkopuhallusta syöttörullan vanteen puhdistamiseen hiekkapuhalluksen sijaan sinkopuhalluksen muodostaman erilaisen pinnanlaadun takia. Työssä tutkittavan valmistusprosessin vaihe oli kumin vulkanointi ja liimaus metallivanteeseen sekä tätä edeltävä vanteen pinnan mekaaninen ja kemiallinen puhdistus. Valmistusprosessissa oli tähän asti käytetty manuaalista hiekkapuhallusta mikä oli hidasta. Tavoitteena oli myös valmistaa testikappale yrityksen käyttöön laadunvalvontaa varten. Laadunvalvontaan ja kumituksen testaukseen sopiva testi löytyi standardista SFS-ISO 813. Tässä testissä kumi vedetään 90 asteen kulmassa irti metallilevystä. Työssä valmistettiin tarvittavat testikappaleet ja kiinnitykset standardin vaatimusten mukaista testiä varten. Testit suoritettiin Savonia-ammattikorkeakoulun materiaalitekniikan laboratoriossa Kuopiossa. Testissä käytettiin vetokoelaitetta, jolla toisiinsa liimatut metalli ja vulkanoitu kumi vedettiin irti toisistaan. Testissä käytettiin nivellettyä kiinnitystä metallilevyn puolella, jonka avulla veto saatiin pidettyä mahdollisimman lähellä 90 asteen kulmaa metallin pintaan nähden, kuten standardi edellyttää. Kumin kiinnitykseen käytettiin kiilautuvaa kiinnitystä jossa kiinnitysleuat puristuvat kappaleeseen enemmän vedon kasvaessa. Vetokoetta jatkettiin aina niin kauan kunnes kumi oli revennyt kokonaan irti metallista. Testeistä saatiin 12 mittaustulosta kumin irrottamisesta eri tavoin käsitellyistä metallilevyistä. Tuloksista selvisi, ettei pinnanlaadulla tai pinnan puhdistusmekaniikalla ollut suurta merkitystä liimauksen lujuuteen. Tuloksien perusteella yritys pystyi aloittamaan sinkopuhaltimen käytön vanteiden puhdistuksessa. Myös puhdistamattomat ja hiekkapuhaltamattomat testikappaleet kestivät hyvin. Ainoastaan epäonnistunut liimaus eli yhden väliaineen puuttuminen huononti merkittävästi liimauksen lujuutta. Työn tuloksen avulla syöttörullan valmistusprosessia saatiin nopeutettua huomattavasti.The purpose of this final project was to study the process of vulcanizing rubber to a metal wheel used in a feed roller of a logging machine. The aim was to shorten the process by using a wheel blast machine instead of sand blasting to clean the wheel prior to applying the glue and vulcanizing the metal and rubber pieces together. To do this a test method and a series of tests were needed to make sure that wheel blasting cleans the surface well enough to keep the quality of the product same. Moisio Forest Oy also wanted a test piece to be used with every manufacturing series for quality control. The test used in this work is a standard test found in SFS-ISO 813. In this test the rubber is peeled in 90 degree angle from a sheet of metal. This makes sure that the adhesion is successful and can withstand enough force. Test-ing was conducted in the laboratory of Savonia UAS in Kuopio, using a tensile testing machine. For the testing it was necessary to find a proper fixing method for the rubber and the metal plate. The results showed that the wheel blasted test pieces can take approximately the same amount of strain as the sand blasted ones. After these results the company, Moisio Forest Oy, was capable to start using their wheel blasting machine and thus shorten the time needed for manufacturing the feed rollers