Hitsauksen kevytmekanisoinnilla voidaan saavuttaa melko pienin kustannuksin monia etuja. Suurimmat hyödyt voidaan jaotella seuraavasti:

Transkriptio

1 HITSAUKSEN KEVYTMEKANISOINNILLA TEHOA TUOTANTOON! Hitsauksen mekanisointi yleistyy voimakkaasti teollisuudessa niin Suomessa kuin muualla maailmassakin. Hitsaavassa teollisuudessa hitsauksen mekanisoinnilla, erityisesti kevytmekanisoinnilla, voidaan varsin helposti ja pienin taloudellisin panoksin oleellisesti parantaa hitsauksen tehokkuutta, laatua ja työergonomiaa. Kevytmekanisoinnin potentiaalin tehokas hyödyntäminen edellyttää kuitenkin, että laitteet ovat toimivia, helppokäyttöisiä ja haluttuja hitsauksen apuvälineitä. Hitsauksen kevytmekanisointilaitteita on markkinoilla monentyyppisiä. Nimensä mukaisesti laitteet ovat kevyitä ja helposti siirrettävissä. Ne voidaan pienellä vaivalla viedä työkohteeseen. Erityisesti suurten kappaleiden käsittely on hankalaa, joten on usein järkevämpää viedä mekanisointilaite hitsattavaan kohteeseen eikä päinvastoin. Markkinoille on tullut pieniä helposti siirrettäviä kiskolla liikkuvia kuljettimia sekä akkukäyttöisiä, tehokkailla magneeteilla varustettuja laitteita joiden käyttömahdollisuudet ja kohteet lisääntyvät jatkuvasti. Esimerkiksi uusimmat traktorityyppiset kuljettimet sallivat asentohitsauksen tehokkaiden magneettien ansiosta. Laitteiden käytettävyys on parantunut ja uusien ominaisuuksien ansiosta asetusajat ovat lyhentyneet selvästi. Kevytmekanisoinnin hyödyt Hitsauksen kevytmekanisoinnilla voidaan saavuttaa melko pienin kustannuksin monia etuja. Suurimmat hyödyt voidaan jaotella seuraavasti: - hitsauksen tuottavuus kasvaa - - hitsin laatu on tasainen - tuotteen ulkonäkö paranee, ei käsinhitsauksen muotovaihteluita - työergonomia paranee - työturvallisuus paranee - jälkityö vähenee - aloitus- ja lopetuskohtien lukumäärä vähenee - hitsin a-mitta pysyy vakiona tasaisen kuljetusnopeuden ansiosta - tehokkaiden hitsauslisäaineiden käyttö mahdollista Hitsaajasta operaattori Mekanisointi säästää inhimillisiä voimavaroja. Mekanisointilaite on hitsarin apulaite, käden jatke. Tämän päivän hitsauskuljetinta tulee käyttää kuin mitä tahansa työkalua. Laitteiden käyttö tulee olla helppoa ja niiden on oltava haluttuja. Koulutus ja perusteellinen laitteisiin perehtyminen käyttöönotossa on erityisen tärkeää. Silloin käyttöönoton kynnys on matala. Kun hitsaajasta tulee operaattori, niin hän voi väsymättä hitsata laadukkaampia tuotteita. Kone ei osaa itse hitsata, joten operaattorin tulee hallita käsinhitsaus. Mekanisointilaitteelle kaikki käskyt annetaan operaattorin toimesta mutta laite tekee raskaan raa`an työn. Laite kuljettaa poltinta vakionopeudella väsymättä tunnista toiseen. Mekanisoimalla hitsausta työntekijän väsymisaste vähenee ja työergonomia paranee. Operaattori seuraa sivusta laitteen työskentelyä jolloin hän on vähemmän alttiina hitsaushuuruille ja savuille. Operaattori ei tuhlaa energiaa jatkuvaan vapaalankapituuden ja kuljetusnopeuden 1

2 arviointiin sekä esim. polttimen levitysliikkeen jatkuvaan puuduttavaan toistoon ja tarkkailuun. Paremman vireystason ansiosta myös tapaturma-alttius pienenee. Hitsausvetelyitä voidaan olennaisesti vähentää Koska hitsauksessa aloitus- ja lopetuskohtia tulee väistämättä mm:n välein, työkappaleeseen tuotu lämpömäärä pituusyksikköä kohti vaihtelee eri kohdissa aiheuttaen työkappaleen käyristymistä. Työkappaleen palauttamiseksi haluttuun muotoon tehdään runsaasti työtä. Mekanisointilaitteen kuljettaessa poltinta pysyy lämpömäärä vakiona pituusyksikköä kohden ja sama haluttu määrä hitsiainetta siirtyy tasaisesti hitsiliitokseen. Tuotteen visuaalinen ulkonäkö ja laatu paranee Jälkityön ja hionnan määrä minimoituu tai jää kokonaan pois. Hitsin visuaalinen ulkonäkö paranee jolloin hitsattu tuote on helpompi myydä. Se on usein ainoa käyntikortti hitsaavasta yrityksestä tuotteen loppukäyttäjälle. Kuljetin vie hitsauspoltinta eteenpäin tasaisen varmasti. Käsinhitsauksen muotovaihtelut jäävät pois ja a-mitta pysyy vakiona. Samoin aloitus ja lopetuskohdat minimotuvat ja tuloksena on jouhea, siisti hitsausjälki. Sen seurauksena jälkityö on olematonta Kokonaisvaltainen ajattelu kevytmekanisoinnissa Hitsauksen kevytmekanisointia suunnittelevan ja käyttävän yrityksen tulisi perehtyä kokonaisvaltaisesti eri osa-alueisiin, jotka koskettavat asiaa. Se ei riitä että mennään kaupasta hakemaan hieno uutuuttaan kiiltävä menopeli ja annetaan se hitsarille, joka yrittää epätoivoisesti saada syntymään heti huippujälkeä. Asian takana tulee olla koko organisaatio suunnittelijasta hitsaajaan ja toimitusjohtajasta työnjohtajaan. Ilman asianmukaista koulutusta ja laitteisiin perehtymistä hyväkin mekanisoitava kohde saadaan pilattua. Alussa mekanisoitu hitsaus käsihitsaukseen verrattuna voi tuntua hitaalta, koska esim. asetusajat alussa, ennen kuin niistä tulee rutiinia, voivat tuntua pitkiltä. Kun rutiini on saavutettu, niin paloaikasuhde alkaa nousta lähes huomaamatta. Edellytyksenä tehokkaaseen mekanisointiin on luonnollisesti asianmukaiset, toimivat ja huolletut mekanisointilaitteet. Kasvaneen paloaikasuhteen ja pitkien yhtäjaksoisesti hitsattavien saumojen johdosta hitsauskalustolta vaaditaan entistä parempaa toimivuutta ja käyttövarmuutta. Pitää olla hyvät ja toimivat langansyöttöyksiköt ja polttimet. Tarvittavat hitsauspolttimen kulutusosat tulee olla lähellä helposti ja nopeasti saatavilla. Hitsauksen maadoitukseen tulee kiinnittää erityistä huomiota häiriöttömän kontaktin saamiseksi. Railosovitteet tulee olla hyvät ja hitsausviisteet myös mekanisoidusti valmistettuja. Joissain tapauksissa viisteet on helppo leikata samalla kuljettimella ja samoilla asetuksilla kuin varsinainen hitsaus jolloin hoituu kaksi kärpästä yhdellä iskulla. Lisäaine tulee olla tarpeeksi tehokas ja kohteeseen soveltuva, esimerkiksi metallitäytelanka jalkoasentoon ja rutiilitäytelanka asentohitsauksiin, jotta saadaan mekanisoinnista täysi teho irti. Kevytmekanisointilaittet voidaan jakaa seuraavasti: Pyörillä kulkevat hitsauskuljettimet eli ns. hitsaustraktorit. Pyörillä kulkevat traktorityyppiset kuljettimet ovat sähkömoottorin avulla liikkuvia laitteita, jotka kulkevat hitsattavaa työkappaletta tai rataa pitkin. Uusimmat laitteet ovat akkukäyttöisiä vapauttaen laitteen verkkovirtakaapelista, jolloin käytettävyys paranee olennaisesti. Laitteet pysyvät tukevasti kiinni hitsattavassa pinnassa laitteen pohjassa olevan tehokkaan magneetin avulla. Traktorit on 2

3 tarkoitettu pääsääntöisesti pienahitsaukseen. Hitsaustraktorin kulkusuunnan ohjaus toteutetaan laitteen päissä olevien ohjauspyörien avulla. Ohjauspyörät nojaavat hitsattavaa pystylevyä päin, jolloin kuljetin pysyy reitillään. Hitsauspoltin kiinnitetään pitimeen, jossa on yleensä poltinkulman ja kallistuksen säätömekanismit. Polttimen paikoitus tapahtuu ristisäätöluistin avulla. Kehittyneimmät laitteet voidaan varustaa polttimen levitysliikkeellä, jolloin asentohitsaus on mahdollista sekä pienaettä päittäisliitoksissa. Hitsaustraktorilla voidaan ajaa tarvittaessa kahta poltinta samaan aikaan, jolloin se soveltuu hyvin esimerkiksi jäykkääjien hitsaukseen. Myös katkohitsausversioita on markkinoilla. Kuvissa on esitetty erilaisia traktorityyppejä: Päittäisliitos akkukäyttöisellä traktorilla jossa polttimen vaaputustoiminto. Sama laite pystypiena, pohjassa tehokas magneetti jonka avulla kuljetin pysyy seinässä. 3

4 Alapiena, pieni akkutoiminen kuljetin. Katkohitsaustoiminnolla varustettu kuljetin. Kuljettimen ohjauspaneeli ohjelmoitavalla katkohitsauksella. Kiskoilla kulkevat hitsaus- ja leikkauskuljettimet 4

5 Kiskot kiinnitetään yleensä magneeteilla tai imukupeilla suoraan työkappaleeseen. Kiinteissä työpisteissä kiskot voidaan kiinnittää esim. työpöytään tai voidaan helposti rakentaa kevyt porttaalityyppinen ratkaisu. Kiskot ovat joko jäykkiä, jotka on tarkoitettu suorien levypintojen ja palkkien hitsaukseen, tai taipuisia jotka mahdollistavat säiliöiden, putkien yms. hitsauksen. Varsinainen kuljetinosa voidaan kulloisenkin tarpeen mukaan rakentaa moduuleista halutuksi kokoonpanoksi. Moduulijärjestelmän ansiosta kuljetin on helposti ja joustavasti muunneltavissa eri käyttökohteisiin ja samalla se on investointina järkevä, koska käyttöalue on erittäin laaja. Laite voidaan hankkia esimerkiksi suoraviivaiseen perushitsaukseen ja jälkeenpäin voidaan tarpeen vaatiessa hankkia lisämoduuleita aina ohjelmoitaviin versioihin asti. Esimerkkinä kuvat samasta peruslaitteesta, josta on saadaan moduuleita lisäämällä ja vaihtamalla erilaisia kokoonpanoja eri käyttötarpeisiin. Kiskokuljetin lineaarioskilloinnilla. Sama laite heilurioskilloinnilla. Putken/säiliön hitsaus, lineaarioskillointi. Työkappaleeseen kiinnitettävät mekanisointilaitteet 5

6 Suoraan hitsattavaan työkappaleeseen kiinnitettävät kuljettimet joilla voidaan hyödyntää työkappaleen muotoja. Esimerkiksi hitsattavassa jäykkääjässä tai levyn reunassa kulkeva mekanisointilaite jolloin itse työkappale toimii kiskona. Hitsattavaan työkappaleeseen kiinnitettävä kuljetin. Eri käyttökohteita työkappaleeseen kiinnitettävälle kuljettimelle. Putkiyhteiden, holkkien ja ympyrämäisten pintojen mekanisointilaitteet. Yhteiden ja holkkien hitsaukseen ja leikkaukseen markkinoilta löytyy monia vaihtoehtoja riippuen esimerkiksi hitsattavan kohteen dimensioista ja siitä onko kyseessä esim. satulapinnan hitsaus. Laitteilla voidaan tarvittaessa helposti suorittaa yhdellä asetuksella sekä leikkaus että hitsaus. Sama pätee tietenkin kaikkiin mekanisointilaitteisiin. Kuvassa on hydrauliikkasylinterin yhteiden hitsausta (satulapinta). 6

7 Yhteen hitsaus hydrauliikkasylinteriin. Räätälöidyt ratkaisut Kevytmekanisointilaitteet koostuvat usein moduuleista ja ovat siten helposti räätälöitävissä erilaisiin käyttökohteisiin. Näin pystytään rakentamaan hyvinkin yksilöllisiä ratkaisuja hitsaavan tuotantolaitoksen tarpeisiin. Kuvissa on esimerkkikohteita: Siirtoruuvin mekanisoitu pinnoitushitsaus. 7

8 Reiän mekanisoitu pinnoitushitsaus. Esimerkkinä PileWelder joka räätälöitiin porapaalujen jatkohitsauksiin: Laitteella pystytään hitsaamaan talojen saneerauspaalujen jatkohitsit. Hitsaus tapahtuu kellarissa joka rajoittaa paalujen pituuden ennen hitsausta yhteen metriin. Paalut tulevat luonnollisesti kantavan seinän viereen joten hitsauspolttimen ja kuljettimen on mahduttava operoimaan hyvin pienessä tilassa. Hitsauslisäaineena käytetään asentohitsattavaa rutiilitäytelankaa. Paalujen halkaisijat mm, seinämä mm. Paalut porataan peruskallioon asti, joka on usein jopa 50 m syvyydessä. Kerrostalon paalutukseen tulee siten helposti useampi kilometri paalua joka hitsataan metrin pätkissä, siis tuhansia hitsattavia saumoja. Aikaisemmin paalut on hitsattu puikolla jolloin hitsausaika on noin min. Mekanisoidusti hitsatessa aika saadaan pudotettua asetuksineen 5-6 minuuttiin. Hitsausta nopeuttamalla on saatu myös paalutuskalusto tehokkaaseen käyttöön! Esimerkin avulla voidaan helposti huomata kevytmekanisoinnin säästävän huomattavasti kustannuksia ja pienentävän läpimenoajan murto-osaan. Samalla hitsauksen laatu ja työergonomia paranee huomattavasti. Porapaalun mekanisoitu hitsaus. Kirjoittaja: Insinööri Janne Haula IWT, Tekninen Johtaja Retco Oy Welding Products Pori 8