Laser- ja hybridihitsauksen käyttökohteet TAKEOFF! -seminaari Savonia-ammattikorkeakoulu, Kuopio, 21.5.2015 Ilkka Lappalainen, Ionix Oy
LASER- JA HYBRIDIHITSAUKSEN KÄYTTÖKOHTEET Sisältö 1. Työstölaserin periaate 2. Laserhitsauksen periaate ja sovellusesimerkkejä 3. Laserhitsauksen kustannukset 4. Laserhitsauksen edut 5. Laserhitsauksen rajoitukset 6. Johtopäätökset 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 2
LASER- JA HYBRIDIHITSAUKSEN KÄYTTÖKOHTEET TYÖSTÖLASERIN PERIAATE 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 3
TYÖSTÖLASER Tavallinen valo vs. laservalo TAVALLINEN VALO Säteilee satunnaisesti joka suuntaan Useita aallonpituuksia (eli värejä) Erivaiheista Huono fokusoitavuus LASERVALO Yhdensuuntaista Samaa aallonpituutta Samanvaiheista Erinomainen fokusoitavuus 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 4
LASER- JA HYBRIDIHITSAUKSEN KÄYTTÖKOHTEET CO 2 -laser (10 600 nm) 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 5
LASER- JA HYBRIDIHITSAUKSEN KÄYTTÖKOHTEET Kuitu- ja diodilaserit (808-1 080 nm) 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 6
Kuitujohdatteisen laserin fokusointi siirtokuitu kuituliitin kollimointilinssi fokusointilinssi fokuspiste 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 7
LASER- JA HYBRIDIHITSAUKSEN KÄYTTÖKOHTEET Työstöpää Leikkauspää Hitsauspää peilioptiikalla Hitsauspää linssioptiikalla 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 8
LASER- JA HYBRIDIHITSAUKSEN KÄYTTÖKOHTEET LASERPROSESSIT Erottavat Poistavat Liittävät Lisäävät Muokkaavat Leikkaus Poraus Hitsaus Pinnoittaminen Karkaisu Kaiverrus Juotto Stereolitografia Taivutus Laservalaminen Sulatus Sintraus Värinmuutos 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 9
LASER- JA HYBRIDIHITSAUKSEN KÄYTTÖKOHTEET LASERHITSAUKSEN PERIAATE JA SOVELLUSESIMERKKEJÄ 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 10
LASER- JA HYBRIDIHITSAUKSEN KÄYTTÖKOHTEET Erilaisten materiaalien hitsaus Metalli Lasi Muovi 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 11
Sulattava laserhitsaus hitsi sula lasersäde 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 12
Sulattava laserhitsaus Työstösuunta lasersäde hitsi sula lasersäde hitsi sula Lappalainen, 2010 Lasersäde sulattaa materiaalin pinnan ja lämpö siirtyy kappaleen sisään sekoittumalla ja johtumalla. Hitsin leveys on tyypillisesti tunkeumaa suurempi. Lappalainen, 2010 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 13
Alumiinilevyn sulattava laserhitsaus t=1,0 mm P=4 kw v=4,8 m/min Nuvonyx 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 14
Akkukotelon sulattava laserhitsaus Ruostumaton teräs t=0,3 mm P=200 W v=1,5 m/min Kaasutiivis hitsi Laserline 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 15
Paljekytkimen sulattava laserhitsaus IPG YLR-100 SM P=100 W v=500 mm/s IPG Laser GmbH 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 16
Keittiöaltaan sulattava laserhitsaus Ruostumaton teräs P=4 kw v=5 m/min Laserline 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 17
Syvätunkeumalaserhitsaus hitsi sula lasersäde 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 18
Syvätunkeumalaserhitsaus Työstösuunta lasersäde metallihöyry/plasma avaimenreikä hitsi sula hitsi sula lasersäde avaimenreikä Lappalainen, 2010 Tehotiheyden kappaleen pinnalla ylittäessä 10 kw/mm 2, materiaali alkaa höyrystyä ja lasersäde tunkeutuu kappaleen sisään muodostaen ns. avaimenreiän. Lappalainen, 2010 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 19
LASER- JA HYBRIDIHITSAUKSEN KÄYTTÖKOHTEET Avaimenreiän ja hitsisulan koko eri hitsausnopeuksilla (seostamaton teräs, t=1 mm, P=12 kw) Luleå Tekniska Universitet 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 20
Tunkeuma [mm] LASERHITSAUS Tunkeuma vs. hitsausnopeus 30,0 25,0 20,0 15,0 KARKEA PEUKALOSÄÄNTÖ TERÄKSILLE: 1 m/min hitsausnopeudella jokaista 1,5 tunkeumamillimetriä kohden tarvitaan 1 kw lasertehoa. 2 kw 4 kw 6 kw 8 kw 10 kw 12 kw 15 kw 20 kw 10,0 Kuitulaser, d=0,4 mm Ruostumaton teräs, 1.403 5,0 0,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0 21,0 Hitsausnopeus [m/min] IPG Laser 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 21
Palkin laserhitsaus kahdesta C-profiilista, RAEX 650 MC OPTIM, t=3 mm LUT 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 22
Putkilämmönsiirtimen putki-levy-liitos P=8 kw 10-kertainen tuotantonopeus TIG:iin verrattuna Mangiarotti 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 23
Synkronointirenkaan laserhitsaus P=2 kw v=3,5 m/min Rofin 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 24
Voimansiirron komponenttien laserhitsaus, C 45 /QStE 420 TM Fraunhofer IWS 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 25
Kuparin laserhitsaus Putken pitkittäissauma, t=1,4 mm Putken päittäissauma, t=1,4 mm Kuitulaser, laserteho 3-5 kw Fraunhofer IWS 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 26
Eripariliitokset Laserhitsaus tyypillisesti helpompaa kuin muilla sulahitsausmenetelmillä: Nopea lämpösykli Kapea hitsi Säteen kohdistuksella voidaan säädellä seostumista RST+Cu Teräs+RST Cu (0,1 mm) Al + Cu (1,0 mm) Teräs (0,5 mm) JK Lasers TWI Fraunhofer USA Fraunhofer USA 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 27
Eripariliitokset: Materiaaliparien hitsattavuus Erittäin hyvä Hyvä Riittävä Hyvä hitsattavuus edellyttää: - sulamispisteet lähellä toisiaan - materiaalit eivät muodosta hauraita faaseja keskenään Lisäaineen lisäys mahdollistaa usein muuten mahdottoman eripariliitoksen. Rofin, 2004 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 28
Voimansiirron komponenttien laserhitsaus, valurauta-karkaistu teräs Fraunhofer IWS 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 29
Lisäaineettoman hitsausprosessin rajoitteet Hitsiä ei voida seostaa Liian suuri ilmarako aiheuttaa ongelmia: Lasersäde menee liitoksesta läpi sulattamatta liitospintoja Vajaa täyttö ilman lisäainetta Tavoitteena ilmaraoton liitos tai vakiona pysyvä kapea rako: huomioitava tuote- ja kiinnitinsuunnittelusssa päittäisliitoksen railonvalmistus on usein tehtävä laserleikkaamalla tai koneistamalla Lasersäteen paikoitus oltava tarkka 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 30
Ohjeellisia maksimiarvoja ilmaraolle ja asetusvirheelle PÄITTÄISLIITOS LIMILIITOS 0,1t (max 0,2 mm) 0,2t (max 0,2 mm) t 0,3t t Arvot pätevät syvätunkeumalaserhitsauksella. Suuremmat arvot ovat sallittuja käytettäessä lisäainetta tai muilla tekniikoilla. 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 31
Menetelmät ilmarakotoleranssin kasvattamiseksi A. Suurempi polttopiste hitaampi, suurempi lämmöntuonti B. Twin-spot C. Säteen vaaputus D. Säteen pyöritys E. Lisäaineellinen laserhitsaus (lanka tai jauhe) F. Laserhybridihitsaus A B C D 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 32
Hitsaus sädettä vaaputtamalla Alumiinikotelon laserhitsaus t=3 mm P=4 kw v=1 m/min Erinomainen hitsin laatu ja vähäiset muodonmuutokset! Carl Cloos Schweißtechnik GmbH 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 33
Lisäaineellinen laserhitsaus Kylmä tai esilämmitetty lisäaine (tyypillisesti lanka tai jauhe) sulatetaan lasersäteellä hitsiin Tavoitteena railotoleranssien kasvattaminen tai hitsin seostus Jokinen & Karhu, 2003 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 34
Lisäaineellinen laserhitsaus: Tasauspyörä GJS-600 (pallografiittivalurauta, C=2,5-3,6 %) 16MnCr5 (hiiletysteräs, C=0,14-0,19 %) Lisäaine: 1071: SC NiFe-1 (N~60 %), Ø 1.0 mm Laserteho, P=2800 W Nopeus, v=1,5 m/min Langansyöttönopeus, v f =4,5 m/min 4 mm Trumpf 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 35
Etälaserhitsaus Hitsaus pitkällä (jopa yli 1 m) polttovälillä mahdollistaa säteen kuljettamisen kappaleen pinnalla erittäin suurella nopeudella ohjaamalla sädettä peileillä Käytetään tyypillisesti ohutlevyjen limiliitoksissa kappaleissa, joissa paljon lyhyitä hitsejä siirtymäajat hitsien välillä käytännössä poistuvat Trumpf 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 36
LASERTYÖSTÖN KIINNITINTEKNIIKKA LSS Laser Seam Stepper 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 37
LASER- JA HYBRIDIHITSAUKSEN KÄYTTÖKOHTEET LSS:n esimerkkisovellus: Skoda Rapidin oven hitsaus 12mm 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 38
LASER- JA HYBRIDIHITSAUKSEN KÄYTTÖKOHTEET LSS:n esimerkkisovellus: junanvaunun hitsaus IMAWIS GmbH, Rostock 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 39
LASERHYBRIDIHITSAUS Laserhybridihitsaus lasersäde hitsi sula valokaari 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 40
LASERHYBRIDIHITSAUS Laserhybridihitsaus lasersäde metallihöyry/plasma avaimenreikä sula hitsi lisäainelanka valokaari poltin (tyypillisesti MIG/MAG, TIG tai plasma) hitsi lasersäde sula lisäainelanka valokaari kosketussuutin avaimenreikä Lasersäde ja valokaari toimivat samassa sulassa. Hitsin muoto riippuu energialähteiden tehosuhteesta. Lappalainen, 2010 Lappalainen, 2010 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 41
LASERHYBRIDIHITSAUS Laserhybridihitsin muoto Lappalainen, 2010 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 42
LASERHYBRIDIHITSAUS ESIMERKKI: Hydraulisylinterien hybridihitsaus P=10 kw v=2 m/min t=12 mm Luja teräs (560 Mpa) 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 43
LASERHYBRIDIHITSAUS ESIMERKKI: Jäykisteen laserhybridihitsaus, rakenneteräs, t=10 mm SLV Rostock 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 44
LASERHYBRIDIHITSAUS ESIMERKKI: Jäykisteen laserhybridihitsaus, rakenneteräs, t=10 mm, v=1,5 m/min Penn State 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 45
LASERHYBRIDIHITSAUS Alumiiniprofiilin laser-mig-hybridihitsaus EN AW-6008, t=8 mm v=8 m/min P L =10,5 kw AlSi5, Ø1,2 mm BIAS 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 46
LASER- JA HYBRIDIHITSAUKSEN KÄYTTÖKOHTEET Teräksen laser-mag-hybridihitsaus, v=2 m/min BIAS 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 47
LASER- JA HYBRIDIHITSAUKSEN KÄYTTÖKOHTEET Levylakanan laser-mag-hybridihitsaus Laserleikatut levynreunat Pohjapalko: laser-mag-hybridi Pintapalko: Tandem-MAG 20 mm IMG Rostock 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 48
LASERHITSAUKSEN KUSTANNUKSET 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 49
Kustannukset Laserhitsauksessa investoinnista johtuvat kiinteät kustannukset muodostavat usein suurimman osa hitsauskustannuksista Mikäli laserhitsauskoneen käyttöaste saadaan riittävän korkealle, on investointi usein hyvinkin kannattava 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 50
15 15 7 6 7 LASERHITSAUS CASE: Hitsattu koteloprofiili Tuotantovolyymi 560 000 m/vuosi MAG-hitsattu palkki Laserhitsattu palkki 6 6 6 Uumalevyn reunoihin koneistetaan 6x6 mm viisteet Uumalevyn reuna koneistetaan (voidaan jättää pois, jos reunan leikkauslaatu on riittävä) 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 51
# Laser Laser-MAG Tandem-MAG 001 TEHOLLISET TYÖTUNNIT VUODESSA 002 Työtunteja vuorokaudessa h 14,0 14,0 14,0 003 Työpäiviä vuodessa pv 250 250 250 004 Työtunteja vuodessa h 3 500 3 500 3 500 005 Koneen käytettävyys % 90 % 90 % 85 % 006 Tehollisia työtunteja vuodessa h 3 150 3 150 2 975 007 008 HITSAUSPÄIDEN MÄÄRÄ SEKÄ TAHTIAIKA JA SÄDE-/KAARIAIKASUHDE 009 Yksittäisen hitsin pituus m 10,0 10,0 10,0 010 Hitsien määrä kpl 4 4 4 011 Hitsien pituus yhteensä m 40,0 40,0 40,0 012 Hitsausnopeus m/min 5,0 5,0 1,5 013 Hitsausaika yhdellä hitsauspäällä min 8,0 8,0 26,7 014 Hitsauspäiden määrä kpl 1 1 4 015 Hitsausaika koko koneella min 8,0 8,0 6,7 016 Asetusaika min 5,0 5,0 5,0 017 Tahtiaika min 13,0 13,0 11,7 018 Säde-/kaariaikasuhde % 62 % 62 % 57 % 019 020 KÄYTTÖSUHDE 021 Vuosituotanto kpl/vuosi 14 000 14 000 14 000 022 Vuosituotanto m/vuosi 560 000 560 000 560 000 023 Tuotantomäärä tunnissa kpl/h 4,4 4,4 4,7 024 Vuosituotantoon menevä aika h 3 033 3 033 2 722 025 Käyttösuhde % 96 % 96 % 92 % 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 52
# Laser Laser-MAG Tandem-MAG 027 KIINTEÄT KUSTANNUKSET 028 Hankintahinta 700 000 750 000 350 000 029 Jäännösarvo 175 000 187 500 87 500 030 Poistoaika vuotta 5 5 5 031 Laskentakorko % 5 % 5 % 5 % 032 Perushankintahinta 562 883 603 089 281 441 033 Annuiteetti 130 012 139 298 65 006 034 Koneen viemä lattiapinta-ala m 2 100,0 100,0 200,0 035 Vuotuinen laskennallinen neliövuokra /m 2 80,00 80,00 80,00 036 Vuotuinen laskennallinen vuokra 8 000 8 000 16 000 037 Vuotuinen kunnossapitokustannus 5 000 5 000 5 000 038 Kiinteät kustannukset vuodessa 143 012 152 298 86 006 039 Kiinteät kustannukset tunnissa /h 47,15 50,21 31,59 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 53
Laser Hybrid Tandem-MAG KUSTANNUKSET SÄHKÖSTÄ Sähkönkulutus tuotannon aikana kw 39,05 39,83 155,36 Sähköenergian hinta /kwh 0,05 0,05 0,05 Sähköenergia /h 1,95 1,99 7,77 KUSTANNUKSET SUOJAKAASUSTA Suojakaasunkulutus tuotannon aikana l/min - 15,38 64,00 Suojakaasun hinta /m 3 3,00 3,00 3,00 Suojakaasu /h - 2,77 11,52 KUSTANNUKSET LISÄAINELANGASTA Lisäaineenkulutus kg/h - 2,29 30,60 Lisäaineen hinta /kg 1,50 1,50 1,50 Lisäaine /h - 3,43 45,90 KUSTANNUKSET PAINEILMASTA Paineilman kulutus m 3 /min 1,20 1,20 0,25 Paineilman hinta /m 3 0,03 0,03 0,03 Paineilma /h 0,04 0,04 0,01 KUSTANNUKSET KULUTUSOSISTA Kulutusosat /h 1,50 4,00 7,65 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 Lisäaine Suojakaasu Paineilma Kulutusosat Sähköenergia Työ KUSTANNUKSET TYÖSTÄ 20,00 Työn hinta /h 30,00 30,00 30,00 Operaattorien lukumäärä hlö 1,0 1,0 2,0 Työ /h 30,00 30,00 60,00 - MUUTTUVAT KULUT YHTEENSÄ /h 33,49 42,23 132,84 Laser Laser-MAG Tandem-MAG 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 54
Hitsauskustannus [ /m] LASERHITSAUS 079 KUSTANNUKSET YHTEENSÄ 080 Tuotantokustannukset tunnissa /h 80,64 92,44 164,43 081 Tuotantokustannukset vuodessa /vuosi 244 593 280 393 447 628 082 Hitsauskustannus /m 0,44 0,50 0,80 083 Säästö vuodessa 203 035 167 234 084 085 TAKAISINMAKSUAIKA 086 Muuttuvat kulut tunnissa /h 33,49 42,23 132,84 087 Kustannukset vuodessa (pl. hankinta) /h 114 581 141 095 382 622 088 Säästöt vuodessa muuttuvista kuluista /h 268 040 241 526 089 Takaisinmaksuaika vuotta 2,3 2,7 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 Hitsauskustannukset vuosituotannon funktiona Laser Laser-MAG Tandem-MAG 2,00 1,50 1,00 0,50-1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 Vuosituotanto [kpl] Esimerkkilaskelmassa Tandem-MAG prosessi tulee edullisemmaksi, kun vuosituotanto jää alle 4000 kotelopalkkiin. Tämä tarkoittaa noin 4 h tuotantoa päivässä. 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 55
LASERHITSAUKSEN EDUT 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 56
Laserhitsauksen edut Säästö lisäaineessa Tehokkuus Paksut materiaalit yhdellä palolla Vähemmän railonvalmistelua SYVÄ JA KAPEA HITSI Eripariliitokset Pienemmät koneistusvarat Vähemmän jälkityöstöä Metallurgiset edut Ohuiden materiaalien hitsaus Vähemmän muodonmuutoksia Matala lämmöntuonti Hitsaus viimeisenä työvaiheena Hitsi lähellä lämpöherkkiä komponentteja SUURI HITSAUSNOPEUS Tehokkuus Suuret paksuuserot liitettävissä työkappaleissa mahdollisia EI TARVETTA LISÄAINEELLE Ei langansyöttöongelmia Pieni hitsisula Ei työkalun kulumista KOSKETUKSETON PROSESSI Hitsi voi sijaita kapean raon pohjalla ULOTTUVA TYÖKALU Vähemmän huuruja Mahdollisuus jättää suojakaasu pois Lakiasento mahdollinen Korkea laatu PROSESSIN HYVÄ HALLITTAVUUS Hyvä automatisoitavuus 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 57
Vähäiset muodonmuutokset CASE: Levylakanoiden valmistus telakalla, laivanrakennusteräs NVE36, t=6 mm JAUHEKAARIHITSAUS LASER-MAG-HYBRIDIHITSAUS Kontkanen, 2007 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 58
Liitosmuotoja 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 59
LASERHITSAUKSEN RAJOITUKSET 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 60
Laserhitsauksen rajoitukset UUSI TEKNOLOGIA Edellyttää käyttäjän perehtymistä aiheeseen Esi-/jälkilämmitys Metallurgiset ongelmat Lisäaine Investointi edellyttää korkeaa käyttöastetta KAPEA HITSI Matala lämmöntuonti SUURI HITSAUSNOPEUS Ei salli ilmarakoa Vaatii hyvän kiinnittimen Suuri säteen paikoitustarkkuusvaatimus Vaatii tarkat kappaleet Railonseuranta LASER- TURVALLISUUS Työaseman kotelointi SUURIKOKOINEN HITSAUSPÄÄ Kaikki perinteisillä menetelmillä hitsattavat kappalegeometriat eivät ole mahdollisia 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 61
YHTEENVETO 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 62
LASER- JA HYBRIDIHITSAUKSEN KÄYTTÖKOHTEET Laserhitsaus Suomessa Toimijat: Koulutus- ja tutkimuslaitokset, 9 kpl, mm.: Lappeenrannan ja Tampereen teknilliset yliopistot Winnova (Laitila), Koneteknologiakeskus Turku, HAMK (Riihimäki), ELME Studio (Nivala), Jaloterässtudio (Tornio) Jatkossa myös Savonia! Koneenrakentajat ja asiantuntijat, mm.: Pemamek (Loimaa), Kemecweld (Lahti), Ionix (Hämeenlinna), Apricon (Riihimäki), Weldcon (Lappeenranta) Alihankkijat, 7 kpl, mm.: Hakaniemen Metalli Oy (Vantaa), HT Laser Oy (Haapamäki), Kenno Tech Oy (Riihimäki), Laserle Oy (Helsinki), SSAB Oy (Uusikaupunki), Rautatyö Kröger Oy (Jyväskylä), Compusteel (Savonlinna) Omia tuotteita hitsaavat, >10 kpl, mm.: Ecocat Oy (Vihtavuori), Valmet Oy (Valkeakoski), Metso Power Oy (Tampere), Outokumpu Oyj (Tornio), Outokumpu Stainless Tubular Products Oy Ab (Pietarsaari), Outotec Turula Oy (Outokumpu), Levator Oy (Hanko), Stalatube Oy (Lahti), STX Finland Oy (Turku), Valmet Automotive Oy (Uusikaupunki), Cathodex Oy (Parkano) 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 63
Johtopäätökset 1. Laserhitsaus on erittäin monikäyttöinen teknologia, jonka edut liittyvät usein tehokkuuteen ja korkeaan laatuun 2. Perinteisesti ohutlevyjen liittämismenetelmä, mutta käyttö laajenee jatkuvasti paksumpiin materiaaleihin 3. Tyypillisesti laserhitsauksen käyttöä rajoittavat investoinnin suuruus sekä aihioiden riittämätön laatu ja tarkkuus 4. Erilaiset erikoisprosessit laajentavat laserhitsauksen sovelluskenttää jatkuvasti 5. Erikoisprosessien sekä laserteknologian laskevien hintojen myötä laserhitsaus tulee yleistymään teollisuudessa myös Suomessa 21.5.2015 Copyright Ionix Oy 2015. All rights reserved. www.ionix.fi 64
Kiitos!