Lasertyöstön mahdollisuudet ja haasteet tuotesuunnittelussa

Transkriptio

1 Lasertyöstön mahdollisuudet ja haasteet

2 Yhteystiedot Velho Engineering Oy Vierimaantie YLIVIESKA Oulu Smarthouse, Ylivieska Velho Engineering Oy Teknobulevardi VANTAA Ylivieska Technopolis, Vantaa Helsinki

3 Tuotesegmentit Funktionaalisen kotelomekaniikan suunnittelija Elektroniikkatuotteet Tietoliikennemekaniikka Kaappimekaniikka

4 Ydinosaamiset Mekaniikkasuunnittelu Cost Reduction-suunnittelu Teollinen muotoilu Tuotekehitysprojektit

5 Project Engineering-malli Asiakas Projektinhallinta Elektroniikkasuunnittelu Piirikaavio ja -levysuunnittelu Sulautettu softa Komponenttivalinnat Mekaniikkasuunnittelu Teollinen muotoilu Prototyypit ja tuotanto Ohutlevymekaniikka Muovi- ja valumekaniikka Koneistettu mekaniikka Tukipalvelut: Testaus ja hyväksynnät Simuloinnit ja laskennat Project Engineering-mallin avulla Velho tarjoaa: Oikeat kumppanit tuotekehitykseen ja tuotantoon Yksi yhteyshenkilö asiakkaalle Yksi aikataulu

6 Velho-tuotekehitysprosessi 1. Specification Phase 2. Design Phase 3. Prototype and Test Phase 4. Ramp-up and Production - Requirements and Spec - Project and Test Plan - Industrial Design Concepts - Mechanical Concepts - Electrical (HW) Concepts - Industrial Design Freeze - Mechanical Engineering - Cabling Design - HW Engineering - Production Plan - Prototype rounds - Design modifications - Finalised Documentation - EMC and Enviromental Tests - Tool Manufacturing - Approval tests - Supplier briefing - Ramp-up - Maintenance start - Cost analysis - Documentation for prototypes

7 Mitä tuotesuunnittelija ymmärtää lasertyöstöllä: A. Laserleikkaus B. Laserhitsaus C. Lasermerkkaus/kaiverrus D. Lasersintraus E. Laserpinnoitus F. Laserporaus G. Laserjuotto H. Lasermuovaus

8 Laserleikkaus - kokemuksia suunnittelun kannalta - Paljon käytössä osana ohutlevytuotteiden valmistusta (teräkset, alumiini- ja muoviosat) - Syvävetokappaleiden aukotukset ja reunojen leikkaukset (3D-leikkaus) - Suunnittelun kannalta erittäin helppo ja nopea valmistusmenetelmä, ei tarvitse työkalukustannuksia - Mahdollistaa nopeat protosarjat - Suunnittelussa usein törmätty tarpeeseen leikata materiaalia vain tiettyyn syvyyteen ja tiettyyn pohjageometriaan, ei läpi Esimerkkejä Laserleikkauksella tehdyistä tuotteista: - Röntgen-lukijan sirontasuojalevyjen (scatter grid block) valmistus - RST-jousien valmistus - jarrulevyn valmistus alumiinista

9 Laserhitsaus Case 1 Ouman Oy Anturitikun laserhitsaus mm pitkät halk. 6 mm anturitikut - Paineen kestovaatimus 40 bar - Sarjakoot kpl/vuosi - Aikaisemmin tikut valmistettiin käsin juottamalla messinkiholkkiin, ongelmana korkea hinta ja huono laatu - Uusi valmistaja löytyi Kiinasta, tikuille 100% laaduntarkastus valmistajan toimesta

10 Laserhitsaus Case 2: Sumusuuttimen kokoonpano - Suuttimen päämitat: n x 500 x 100 mm - materiaali: s=0,5-0,8 mm, AISI 304 2B - muita vaatimuksia: saumojen pitää olla vesitiivitä ja rakenteen tarkka ja kevyt, sisäpuolella ei saa olla niittejä tai ruuvien kantoja jotka haittaavat sumun virtausta - Kappalemäärät pieniä, tilauserät kpl - Laserhitsauksen edut: tasainen laatu, aloituskustannusten jälkeen nopea ja edullinen - Laserhitsauksen haitat: pienille sarjoille ei löytynyt toimittajaa, vähän kilpailua ja tarjontaa - Projektin tilanne: Laserhitsausta ei käytetty, materiaalit paksunnettiin osittain 1 mm:iin, hitsataan TIG:llä, saumat tiivistetään massalla

11 Lasermerkkaus - Erittäin paljon käytetty sarja- tai tyyppinumeroiden valmistuksessa - Hyvä ja kestävä menetelmä - Muovit, teräkset alumiinit

12 Lasersintraus - Tuotesuunnitteluprojekteissa pikamallien käyttö on arkipäivää - Tyypillisimmät valmistustekniikat: SLA ja SLS-tekniikka - Pikamallimateriaalit: Epoksihartsi, PA, PA+GF, Alumiinivahvisteiset materiaalit - Työkaluinserttien laser-sintraus (työkaluteräkset, karkaistu teräs) - Normaalissa muovi- tai valuosien suunnitteluprojektissa käytetään tyypillisesti 2-5 pikamallikierrosta - Tuotesuunnittelussa pikamallien avulla: - Nopeutetaan suunnittelua, varmistetaan suunnitteluratkaisut, mahdollistetaan iteraatiokierrokset - Vältetään työkalumuutokset ja nopeutetaan ramp-up-vaihetta - Mahdollistetaan prototyypit esittelykäyttöön

13 Uusi valmistusteknologia valitaan esimerkiksi tuotekehitysprosessin seuraavissa vaiheissa: - Speksausvaiheessa tai aikaisemmin (tutkimusvaiheessa) - Protovaiheessa mikäli muut teknologiat ei jostain syystä ole toimivia - Cost Reduction-projektina Haasteita lasertyöstölle: - Toistaiseksi harvalukuinen toimittajaverkosto - Korkea hinta - Pienien sarjakokojen valmistus kustannustehokkaasti

14 KIITOS! YHTEYSTIEDOT: Velho Engineering Oy Mika Kiljala p