FixBoat Tarkempaa veneiden vaurioarviointia korjausliikkeille ja vakuutusyhtiöille

Transkriptio

1 FixBoat Tarkempaa veneiden vaurioarviointia korjausliikkeille ja vakuutusyhtiöille Mikko Pitkäaho KyAMK & Martti Kemppinen MAMK Esityksen sisältö Tutkimuksen tausta ja projektin tavoite Ainetta rikkomaton testaus vaurioanalyysissä o NDT-menetelmien esittely o Korjaustekniikoiden tutkiminen, tartuntakokeet o Korjausohjeiden laatiminen 1

2 Tutkimuksen tausta, toimiala Veneiden korjaus ja telakointi on tasaisesti kasvava toimiala lähinnä kahdesta syystä: 1. Vene on iso investointi, josta halutaan pitää huolta 2. Tee-se-itse -kulttuuri on väistymässä, uusi veneilysukupolvi on aiempia halukkaampi maksamaan laadukkaista palveluista Suomessa tehdään vuosittain useita satoja veneiden lujitemuovikorjauksia Korjausten hintahaarukka on luokkaa Itäisellä Suomenlahdella korjauspalveluiden kysyntää lisäävät varakkaat venäläiset veneenomistajat, joilla on varaa ja halua pitää venekalustonsa huippukunnossa Komposiittirakenteiden yleistyessä komposiittikorjauksiin liittyvää osaamista tarvitaan aiempaa enemmän myös muissa ajoneuvoissa ja esimerkiksi tuulivoimaloiden siivissä Tutkimuksen tausta, korjaaminen Komposiittirakenteet korjataan pääasiassa poistamalla vaurioitunut materiaali ja laminoimalla korjaus vanhan tilalle Uuden lujitemuovikappaleen kiiltävä pinta syntyy muotista mutta korjaamolla vastaava rakenne on saatava aikaan käsityönä ilman valmiita muotteja => Kokeneeltakin korjaajalta tämä vie aikaa ja on kallista Suurien yhtenäisten rakenteiden vuoksi osien vaihtaminen on vain harvoin mahdollista Korjatun rakenteen on kestettävä samaa käyttöä kuin alkuperäisenkin. Lisäksi korjaus ei mitenkään saa vaikuttaa veneen ulkonäköön, jotta veneen jälleenmyyntiarvo ei laskisi 2

3 Tutkimuksen tausta Projektin tavoite Etsiä, kehittää ja testata nykyistä parempia menetelmiä ja materiaaleja veneiden lujitemuovirakenteiden analysointiin ja korjaamiseen Saattaa hankittu uusin osaaminen alan toimijoiden käyttöön Hankkeen tuloksena Vaurioiden analysoinnin luotettavuus ja tarkkuus paranevat Korjausten luotettavuus ja kustannustehokkuus paranevat Tuotetaan materiaalia nykyisen ja tulevan henkilökunnan koulutukseen Työturvallisuus ja ympäristövaikutukset paranevat Dokumentointi ja laadunvalvonta kehittyvät Syntyy mahdollisesti uusia korjausmenetelmiä ja materiaaleja uutta liiketoimintaa muidenkin komposiittisovellusten korjaamisessa 3

4 Projektin budjetti Projekti alkoi ja päättyy Budjetoitu KYAMK MAMK Yhteensä Kustannuslaji Rahapalkka Henkilösivukustannukset Yleiskustannukset Matkat Aineet ja tarvikkeet Kalusto Ostettavat palvelut Muut kustannukset - - Yhteensä Ainetta rikkomaton testaus vaurioanalyysissä Ainetta rikkomattomassa vauriontarkastusmenetelmässä pyritään ennen rakenteen avaamista selvittämään korjaustarvetta ja korjauksen laajuutta Vankka kokemus veneiden rakenteista ja niiden korjaamisesta auttaa suoriutumaan tästä tehtävästä vähäisilläkin työkaluilla Visuaalinen tarkastus, koputtelu ja kosteusmittari yhdistettynä pitkäaikaiseen kokemukseen riittävät yleensä korjaussuunnitelman tekoon Mutta päätösten tekoa helpottaa, jos rakenteiden tarkastukseen löydetään uusia apulaitteita Testilaitteet hyödyntävät mm. ultraääntä, mikroaaltoja, röntgeniä, kolmiulotteista laserkuvausta ja lämpökuvausta Menetelmien soveltuvuuden selvittämiseksi projektissa tehtiin omia testilaminaatteja eri tarkastusmenetelmillä tutkittaviksi 4

5 Ainetta rikkomaton testaus vaurioanalyysissä NDT testaukset yhteistyössä kansainvälisten huippuosaajien kanssa N.D.E Solutions Mallorca LOT-Oriel UK Evisive, Inc. USA Dansk NDT Teknik A/S VTT N.D.E. Solutions - Ultraäänitarkastus Testauksessa lyhyet ja korkeataajuiset ultra-äänipulssit etenevät testattavan kappaleen läpi Olympus Epoch XT Ultrasonic Flaw Detector 5

6 N.D.E. Solutions - Liitostestaus Pitch-catch menetelmässä lähetin lähettää äänienergiaa testattavaan kappaleeseen, ja erillinen vastaanotin havaitsee kappaleen poikki kulkeneet ääniaallot BondaScope 300 Lämpökuvaus Lämpökameroiden hinta on muutamassa vuodessa laskenut merkittävästi Lämpökuvauksen eli thermografian avulla voidaan havaita pienetkin erot materiaalien pintalämpötiloissa Lämpötilaerojen avulla voidaan päätellä esimerkiksi vesivahingon tai delaminaation laajuutta rakenteessa 6

7 N.D.E. Solutions - Lämpökuvaus Flir T-360 Thermographic Camera Flir A40 Thermographic Camera + 45 laajakulmalinssi N.D.E. Solutions - Laser Shearografia Rasitus kohdistettu ääniaaltoja lähettävällä Piezo-shakerilla tai tyhjiömenetelmällä ISI-SYS Laser Shearography System SE i 7

8 Iskuvauriolaminaatit MAMK:ssa valmistettiin 10 mm ja 20 mm umpilaminaatit ja 20 mm kerroslevylaminaatti Tuloskuvissa ultraääni, lämpökuvaus ja shearografia Delaminaatiolaminaatit MAMK:ssa valmistettiin 10 mm ja 20 mm umpilaminaatit ja 20 mm kerroslevylaminaatit Vauriot kahdella eri syvyydellä olevina erilaisella Minigrip pusseilla Tyhjä pussi, kangaspala pussissa ja vettä pussissa Tuloskuvissa lämpökuvaus ja shearografia 8

9 VTT - Lämpökuvaus 10mm paksu delaminaatiovaurioitettu umpilaminaatti 20mm paksu delaminaatiovaurioitettu kerroslevy Veneen rakenteen selvittäminen lämpökuvaamalla Palkistojen ja kerroslevyrakenteiden rajapinnat näkyvät selkeästi lämpökamerakuvissa 20mm paksu delaminaatiovaurioitettu kerroslevy 9

10 Evisive Inc. Mikroaaltotekniikalla voidaan mitata dielektrisiä aineita, kuten kumia, muovia ja lasikuitua. Järjestelmä koostuu mittapäästä, paikoituskamerasta ja tietokoneesta, jossa on mittausohjelmisto. Järjestelmä nykyisin kaksikanavainen, jolloin voidaan materiaalista erottaa materiaalivirheitä, mutta ei voida arvioida virheiden syvyyksiä Evisiven mukaan mikroaaltotekniikka soveltuu ultraäänitutkimusta paremmin lujitemuovituotteiden tutkimiseen. Ilman veneen rakenteen tuntemusta on mahdoton tietää, mikä aiheuttaa signaalin jännitemuutoksia. Projektin jatkotoimenpiteet NDTmenetelmien osalta N.D.E. Solutions, Vacuum Hoop tekniikka Lämpökameralla kuvattujen videoiden lähettäminen Lot OrielGroupille, TSR thermographic signal reconstruction tekniikka Dansk NDT, Ultraäänilaite Imperium Acoustocam i600 Eri ultraäänilaitteiden tarkemmat tutkimukset Evisive Inc. Jatkotutkimukset, USA. 10

11 Korjaustavan ja materiaalien valinta Komposiittikorjauksissa vaurioitunut alue poistetaan ja tilalle rakennetaan uusi vastaava rakenne Korjauksen onnistumisen kannalta on välttämätöntä: tuntea korjattavat rakenteet ja materiaalit tehdä oikeita valintoja materiaalien ja korjaustapojen osalta Veneiden rakenteet muuttuvat vaikeammin korjattaviksi valmistustapojen muuttuessa. Sarjatuotanto: liimatut rakenteet, suljetun muotin menetelmät, uudet materiaalit One-off: Hight tech materiaalit, prepreg ja alipaineinjektoinnilla saavutetut suuret lujitepitoisuudet KyAMK/MAMK tartuntakokeet Testin perusteella pyritään arvioimaan seuraavien asioiden vaikutusta tartuntaan: Hartsin valinta Viisteen pituus Lujitteiden ladontajärjestys Esikäsittelyn merkitys Hiontakarheus Pinnanpuhdistus; imurointi, paineilma, asetoni Tartunnan parantaminen kemiallisesti primereiden avulla Pintaan jäävät epäpuhtaudet: tunkeumaneste, polttoöljy, Top-coat 11

12 Tartuntakokeet, materiaalit Hartsit: 11 yleisesti veneenrakennuksessa käytettyä hartsia (eri tyyppisiä polyestereitä, vinyyliestereitä ja epokseja) 3 primeria Testilaminaatti: n. 8mm käsinlaminoitu pääasiassa suunnatuista kuiduista koostuva symmetrinen umpilaminaatti n. 13,3kg/m2 lujitepitoisuus 50 p-% [2xCSM/+45/-45/0/90/+45/-45]SE Tartuntakokeet, testilaminaatiien valmistus Ortoftaali ja DCPD hartseilla laminoituituihin peruslaminaatteihin hiottiin jälkikovetuksen jälkeen tarkat viisteet jigin ja leveänauhahiomakoneen avulla. Erilaisia korjauslaminaatteja tehtiin lopulta yli 70 12

13 Tartuntakokeet, testaustapa Vetokokeet suoritettiin MAMK:ssa Koesauvat vedettiin poikki asti vetomurtolujuuden selvittämiseksi. Tuloksissa verrattiin korjatun laminaatin vetomurtolujuutta ehjään laminaattiin Ehjän laminaatin hajoaminen Korjatun laminaatin hajoaminen Tartuntakokeet, tuloksia Parhaissa korjauksissa päästiin lähelle alkuperäisen laminaatin vetomurtolujuutta huonoimpien jäädessä n. 30 prosenttiin Korjaushartsien välillä on eroa Jäännösreaktiivisuus korjattavassa laminaatissa heikentää kemiallisesti erityyppisten hartsien tartuntaa Epoksi ja vinyyliesterit pärjäsivät parhaiten loppuun asti kovettuneelle laminaatille 13

14 Tartuntakokeet, tuloksia Laminaatin hiominen tasoon korjauksen jälkeen parantaa liitoksen lujuutta Pidempi viiste tuottaa paremman tuloksen Pienin paikka ensin menetelmällä ei saavuteta mitattavaa etua, mutta epäonnistumisen riski on suurempi Pinnan hiominen erittäin karheaksi ei paranna tulosta Top coat liitoksen rajapinnassa heikentää liitoksen lujuuden alle puoleen Muilla epäpuhtauksilla oli luultua pienempi vaikutus Tartuntakokeet, tuloksia Primereilla ei saavutettu parannusta korjatun laminaatin vetolujuuteen Vain yksi kokeilluista primereista näytti vaikuttavan positiivisesti tartuntaan Huonoimman primerin murtopinta Parhaan primerin murtopinta 14

15 Tartuntakokeet, tuloksia Käsinlaminoidun laminaatin korjaus injektoimalla ei parantanut liitoksen lujuutta - Mutta injektoitulla peruslaminaatilla oli jopa 50% käsinlaminoitua laminaattia suurempi vetomurtolujuus Voiko siis injektoitua laminaattia korjata käsinlaminoimalla? Tartuntakokeet, jatko Tartuntakokeita täydennetään vielä muutamilla koesarjoilla Injektoitua korjauksia lisää (mm. kerroslevyrakenteet) Liimamassojen vertailusta on tullut kyselyitä myös veneiden valmistajilta 15

16 Gel Coat / maalitesti Valmistettu koekappaleita viidellä eri Gelcoatilla ja neljällä erityyppisellä maalilla Testin tarkoituksena on vertailla UV kestoa Eri tyyppisten Gel Coatien välillä Eri tavoilla toteutettujen paikkamaalausten välillä Gel Coatin ohentaminen ruiskutusta varten eri tavoin Vahauksen merkitystä UV kestoon Näytteet menossa Xenon-valo testikaappiin MAMK:ssa FIXBOAT korjauskortit Lähtökohtia: Yhtenäiset veneenkorjausmenetelmät Vertailukohtana rakennusalan RT-kortit Parantaa venekorjaamisen laatua Helpottaa venekorjaajien koulutusta Yksinkertaistaa vakuutusyhtiön ja venekorjaamon välistä kommunikointia Yksiselitteisemmät laskutusperusteet 16

17 Korjauskortit: korjaustöiden erittely Korjaustehtävät pilkotaan työvaiheisiin, jotka toistuvat samanlaisina Esim. veneen siirto halliin, helan kiinnitys, gelcoatin korjaus, pohjamaalauksen korjaus, korjauslaminoinnin viisteen hiominen jne. Jokaisesta työvaiheesta laaditaan lyhyt ohje. Etuja: Lyhyiden vaiheohjeiden laatiminen on nopeampaa kuin laajojen RTkorttien Korjausohje on nopeasti koostettavissa vakiovaiheista Korjaamolle muodostuu käsitys, mitä kuhunkin vaiheeseen menee aikaa ja materiaaleja, helpottaa kustannusarvion tekemistä Vakuutusyhtiö tietää, mistä maksaa FixBoat projektissa myös etsitään ja testataan laitteita ja menetelmiä Vauriontarkastamisen ja korjaamisen tehostamiseksi Työturvallisuuden parantamiseksi 17

18 Vielä tulossa/työn alla NDT testaukset jatkuvat Kontaktien luominen alan toimijoihin Soveltuvien laitteiden hankintaa harkitaan Työtapakorttien kirjoitustyö Materiaalien, työtapojen ja työkalujen testausta Korjaamisen työpaja hankkeen korjaamoille Työkalujen demoja Ja varmasti vielä jotakin muutakin Kiitokset mielenkiinnostanne! projektipäällikkö Mikko Pitkäaho P projektipäällikkö Veikko Äikäs p