Somotecin Hitsaajan Kaupasta saat kaiken kovaan hitsaukseen. Teollisuuden kasvava syke asettaa kulumisen ja korroosion estolle sekä korjaushitsaukselle kovan haasteen. Löydät valikoimastamme panssariterästuotteet, hitsauslisäaineet, ruostumattomien terästen peittausaineetja tarvikkeet sekä termiset pinnoitteet. Tototie 2, 70420 Kuopio | +358 (0)207 969 240 somotec@somotec.fi | somotec.fi. 1/ 20 22 TEEMA: Hitsausprosessit KOVAAN MAAILMAAN LUOTUJA TUOTTEITA. Kaikki nopeasti omasta varastostamme, kattavasti koko Suomeen. Siksi tarvitaan kovistuotteita, jotka kestävät, toimivat ja tekevät arjesta sujuvaa
www.kemppi.fi Designed for welders Monipuolinen moniprosessihitsauskone teolliseen hitsaukseen X5 FASTMIG
Timo Kauppi 48 Korjausja kunnossapito-hitsauksen apupojasta hitsaustekniikan professoriksi Jukka Martikainen 53 Impomet Oy ja Impoinvest Oy – Hitsaamalla kulumisen kestoa Juha Kauppila 56 EXOSkeleton ulkoinen tukiranka helpottamaan työtä Juha Kauppila 58 NDT-standardit uudistuvat Mika Vartiainen 60 Hitsaustekniikka-lehden artikkelit 2021 Juha Lukkari 62. vuosikerta volume ISSN 0437-6056 Julkaisija Publisher Suomen Hitsausteknillinen Yhdistys r.y. The Welding Society of Finland puh. Lehden aineisto voidaan julkaista uudelleen verkossa. 0500 414 045 juha.lukkari@shy.fi Toimitussihteeri Editorial Assistant Angelica Emeléus puh. +alv Subscriptions from abroad 140 . (09) 773 2199 tai 050 373 9559 angelica.emeleus@shy.fi Toimituskunta: Editorial Committee Mikko Aarnio, Angelica Emeléus, Minna Herrala, Juha Kauppila, Ari Koskinen, Jani Kumpulainen, Juha Lukkari, Eero Nykänen, Ville Setälä, Tuomas Skriko Toimisto Office Mäkelänkatu 36 A 2 00510 HELSINKI Puh. (09) 773 2199 www.hitsaus.net Toimitus Editorial Staff Päätoimittaja Editor in Chief Juha Lukkari puh. 040 152 4241 hanna.torenius@pp-marketing.fi Osoitteenmuutokset Address changes angelica.emeleus@shy.fi Kirjapaino Printers Oridea Oy Keskustie 32 35300 ORIVESI puh. Pääkirjoitus Hitsit pitävät maailmaa koossa Juha Lukkari 2 Artikkelit Muuta Kysy vielä jotakin Hitsaustekniikasta! 64 Uutisia 65 SHY – tiedottaa 67 Koulutusuutisia 71 Uusia jäseniä 71 Yritysja yhteisöjäsenet 2022 73 Tuoteja toimialahakemisto 75 Tuplapulssin hyödyntäminen austeniittisten ruostumattomien terästen MAG-hitsauksessa Antti Kahri 4 Robotisoitu kylmälanka-TIG-hitsaus – tuottavuutta ja työhyvinvointia Timo Kerminen ja Antti Kahri 7 HYPERFILL™ – kaksoislanka-MAGhitsausprosessi isoille hitseille Jouko Allonen 10 Uusia tuulia ja polttimia TIGja plasmahitsaukseen Mika Hämäläinen 12 Nykyaikainen TIG-hitsaus – aina teräväkärkisellä volframielektrodilla Torgny Karlsson ja Johan Ingemansson 15 Plasma-MIG/MAG-”hybridihitsaus” Tuomas Skriko, Miikka Karhu, Esa Hiltunen 18 Jauhekaarihitsaus – Vanhassa vara parempi. +VAT TEEMA: Hitsausprosessit 1/2022 74. 050 553 6895 markku@oridea.fi Levikki Circulation 3400 Seuraavat numerot: ilmestyy: 2/2022 Hitsaustalous ja tuottavuus 22.4.2022 3/2022 Laatu ja NDT 16.6.2022 4/2022 Alihankinta 16.9.2022 5/2022 Eri materiaalit ja niiden hitsaus 11.11.2022 Member of The International Institute of Welding Kukin kirjoittaja vastaa itse artikkelinsa sisällöstä eikä Hitsaustekniikka-lehdellä ole mitään vastuuta siitä. Kari Lahti 22 Laserja laserhybridihitsauksen tarjoamat mahdollisuudet tuotteen kehittämiseksi Anna Fellman 28 Laserhitsaus sähköajoneuvojen valmistuksessa Jari Hovikorpi, Tim Hess, Oliver Bocksrocke, Tracey Ryba 32 Tuottavimmat prosessit hitsausautomaatiossa Pauliina Selinheimo 36 Hitsaustekniikka-lehti ja kaarihitsausmenetelmät 2022/1-2010 Juha Lukkari 39 Optisen railonhaun ja -seurannan käyttäminen robottihitsauksessa Hannu Lund, Sakari Penttilä ja Tuomas Skriko 44 Hiilijalanjälki – onko siitä syytä olla huolissaan hitsaavassa teollisuudessa. [ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 1 Tilaushinta Suomessa 80 . (09) 773 2199 Ilmoitukset Advertisements Hanna Torenius/T:mi Petteri Pankkonen puh. Finlands Svetstekniska Förening r.f
Laivan rungon teräspaino on noin 45.000 tonnia. Alan työsuojelusta on puhuttu vuosia, mutta tosiasia on, etteivät läheskään kaikki yritykset ole mieltäneet sen tärkeyttä. Esimerkiksi juuri valmistuneessa kolmannen sukupolven ydinvoimalassa Olkiluodossa lasketaan olevan noin 200 km putkistoa ja noin 30.000 hitsiä, joiden on suunniteltu toimivan seuraavat 60 vuotta. Tutkimukset Ruotsista osoittavat, että noin kolmasosalla bruttokansantuotteesta on jonkinlainen yhteys hitsaukseen. Harvemmin tulee ajatelleeksi, että myös pienien tuotteiden kuten tietokoneiden, matkapuhelimien, leivänpaahtimien, sydämen tahdistimien ja injektioneulojen valmistuksessa tarvitaan hitsausta. Suurlohkon mitat voivat olla esimerkiksi 22 m pitkä, 32 m leveä ja 13 m korkea. valmiiksi laivaksi. Laivan runko koostuu 181 suurlohkosta, joiden painon vaihtelee 200-600 tonnia. Pätevyyden ylläpitämiseksi seurataan hitsaajan työtä tietyin välein. Se on käsittämättömän valtava hitsattu tuote. Minkään ammattikunnan työsuorituksia ei seurata ja tarkasteta niin ahkerasti ja tarkasti kuin hitsaajan työtä. Suunnittelu vaikuttaa ratkaisevasti tuotteen taloudellisuuteen mutta myös hyvin paljon työHitsit pitävät maailmaa koossa. Hitsien yhteispituus on noin 2.400 kilometriä, ja niiden tekemiseen käytettiin yli 1000 tonnia (yli miljoona kiloa) hitsauslisäaineita, joista MAGtäytelankoja oli 73 %. Hitsaajaan kohdistuu huomattava määrä erilaisia fysikaalisia haittatekijöitä: hitsaussavut (huurut ja kaasut), säteily, melu, tärinä, sähkö, roiskeet, kipinät, tulipalot, hankalat työasennot, tapaturmavaara ja sähkömagneettiset kentät. Laivan hinta oli noin miljardi euroa! Laivan rungon valmistaminen on myös käsittämättömän valtava levyja hitsaustyö. Yritysten pitää kehittää työpaikat ja työympäristöt turvallisiksi ja terveellisiksi sekä täyttämään viranomaisten asettamat lainsäädännölliset vaatimukset. Laadukkailla hitseillä varmistetaan meidän kaikkien turvallinen liikkuminen ja elämä rakennetussa ympäristössämme. Tunnettua on, että suunnitteluvaiheessa ”lyödään lukkoon” 70-80 prosenttia kustannuksista. Hitsaajan koulutus on myös pitkä ja vaativa. Hitsattujen tuotteiden luettelo on monipuolinen ja lähes loputon. Hitsatuista kokoonpanoista tehdään lohkoja ja lohkoista kootaan edelleen hitsaamalla ns. [ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 2 PÄÄKIRJOITUS PÄÄKIRJOITUS Hitsauksella on keskeinen rooli lähes kaikilla teollisuuden aloilla eri puolilla maailmaa. Esimerkkejä hitsatuista tuotteista ovat erilaiset liikennevälineet kuten autot, junat, laivat, pyörät ja lentokoneet, teräsrunkoiset rakennukset, sillat, paperija selluteollisuuden sekä kemianja prosessiteollisuuden laitteet ja putkistot, kaasu-, öljyja vesiputkistot sekä niiden varastointisäiliöt, sähköja tietoverkot, tuulivoimalat, sähkönja lämmöntuotannon voimalaitokset ja mm. Mainituissa tuotteissa on runsaasti hitsejä, jotka ovat toiminnan myös kannalta kriittisiä. Oleellinen osa hitsausta ja tuotteen turvallista käyttöä on hitsien laadunvarmistus ja NDT. Hitsauksen osuudeksi tuotteiden arvosta on laskettu raportin mukaan karkeasti olevan tuotteesta riippuen metallirakentamisessa 5 %, ajoneuvotuotannossa 7 % ja laivanrakennuksessa 8 %. Ruotsissa hitsausintensiivisillä teollisuuden aloilla hitsaus vastaa noin 5 % teollisuuden jalostusarvosta. Runko koostuu noin 500.000 yksittäisestä osasta ”maailman suurin palapeli”. Hyväksytysti suoritettu pätevyyskoe pätevöittää hitsaajan hitsaamaan käytännössä standardin mukaisia hitsauksia. Hitsit kannattelevat myös laivoja. Työsuojelu kuuluu aivan oleellisesti hitsaukseen. Aikanaan vuonna 2009 maailman suurin ja kallein loistoristeilijä Oasis of the Seas (”Merten keidas”) ei ole vain valtava. Hitsausteknologia vaikuttaa suuresti elämän laatuun moderneissa yhteiskunnissa. Sen merkitystä nykyaikaiselle yhteiskunnalle on selvitetty mm. Hitsaajan taidon testaamiseen käytetään standardin mukaista pätevyyskoetta. Monet hitsit ovat meiltä näkymättömissä erilaisten rakenteiden sisällä. Monessa muussa metallityössä seuranta ei ole läheskään yhtä tärkeätä, koska tuotteen laatu pystytään osoittamaan riittävän hyvin. On usein ihmetelty, miksi hitsaajien toimintaa pitää jatkuvasti seurata ja tarkastaa erilaisilla ainetta rikkomattomilla tarkastusmenetelmillä. Valmistus alkoi 2007 ja valmis laiva lähti 2009 telakalta Turusta kohti kotisatamaansa Floridan Miamissa. Se on suomalaisen työn ja tietotaidon uljas mestarinäyte maailmalle silloiselta STX Finlandin Turun telakalta (nykyään Meyer Turun telakka). Sen jälkeen aloitetaan varsinaiset varustelutyöt jne. Näiden hitsien tarkastuksiin tarvitaan kymmeniä tuhansia röntgenkuvia ja ultraäänitarkastuksia. Lähes kaikissa metalliteollisuuden tuotteissa tarvitaan pysyviä liitoksia. Nämä isot hitsatut tuotteet ovat näkyvästi usein esillä, kun puhutaan hitsaustekniikasta. Hitsin hyvyyttä ei voida täydellä varmuudella tarkistaa kuin rikkomalla tuote, mikä ei tietenkään ole järkevää. Laivaa voi hyvin verrata pieneen kaupunkiin ”Karibian kelluva lomakaupunki”, jossa voi olla enimmillään noin 7500 matkustajaa. Näissä tuotteissa on runsaasti hitsejä, jotka ovat toiminnan ja turvallisuuden kannalta myös kriittisiä. Laivan päämitat ovat pituus: 361 metriä, leveys: 66 metriä ja korkeus: 64 metriä (vedenpinnasta). niiden voimakattilat sekä putkistot, maatalous-, metsätalousja kaivosteollisuuskoneet, nostoja siirtolaitteet. Hitsaajat ovat alttiita myös useammalle terveyteen kohdistuvalle haittatekijälle kuin muut metalliteollisuudessa. Tämä johtuu hitsaustyön vaativuudesta. Laiva oli silloin maailman suurin risteilijä ja nykyäänkin suurimpia. Usein on korostettu, että hitsaajan ammatti on metalliteollisuuden vaativin ammatti. Laivan runko kootaan liittämällä suurlohkot yhteen hitsaamalla. kansainvälisen hitsausjärjestön IIW:n raportissa ”Improving Global Quality of Life Through Optimum Use and Innovation of Welding and Joining Technologies.” Yhteiskunta ei toimisi ilman hitsaamalla valmistettuja tuotteita. Hitsaus säilyttää asemansa näiden tärkeimpänä liittämismenetelmänä, vaikka myös muiden menetelmien merkitys lisääntyy. suurlohkoja. Hitsaajan on myös tunnettava hitsaustyön terveydellisiät haittoja ja suojautumistoimenpiteitä. Jos ei hitsaa jatkuvasti, niin taidot ”ruostuvat” ja pätevyyskoe joudutaan uusimaan
Avainasiat ovat suunnittelun ja valmistuksen välinen yhteistyö sekä valmistusystävällinen suunnittelu. Korkeakouluissa, yliopistoissa ja tutkimuslaitoksissa tehtävä hitsaustutkimus on tärkeä suomalaiselle hitsaukselle. Tuotteen valmistuksellinen kehittäminen suunnittelun ja tuotannon yhteistyönä ei aina oikein onnistu ja sitä kautta teollisuudelle aiheutuu runsaasti turhia kustannuksia. Hitsauksen ympäristövaikutukset ja hitsauksen aiheuttama hiilijalanjälki ovat tulleet viime aikoina puheenaiheeksi ja tarkastelun. Hitsaustekniikassa on viime vuosikymmeniltä paljon esimerkkejä merkittävistä kehityssaavutuksista, joita voidaan kutsua teknologisiksi läpimurroiksi. Voidaan myös väittää, että viime vuosikymmenten kehitys on myös johtanut siihen, että hitsatut rakenteet ovat ohuempia, kevyempiä, lujempia ja kestävämpiä. Suunnittelijat eivät ole saaneet riittävää hitsausteknistä koulutusta. Hitsaustekniikkaa ja hitsaus ovat myös suurten haasteiden edessä. Heille pitäisi opettaa myös kustannustietoisuutta eri tekijöiden ja suunnitteluratkaisujen vaikutuksista valmistuskustannuksiin. Hitsaustekniikka-lehdessä näistä asioista on kirjoitettu mm. tässä numerossa 1/2022 (Hiilijalanjälki – onko syytä olla huolissaan) sekä numeroissa 5/2019 (Hitsausprosessien ympäristövaikutukset) ja 4/2019 (Hitsaus osana kestävää valmistusta). Ympäristövaikutuksia ovat mm. Hitsaavalla teollisuudella on vaikutusta näihin asioihin ja edustavat suuria haasteita hitsaustekniikalle. Hitsaus ei ole kuitenkaan auringonlaskun ala, kuten jotkut aikoinaan ennustivat! Juha Lukkari Päätoimittaja Hitsaustekniikka-lehti juha.lukkari@shy.fi. Tämän avainteknologian kilpailukyky Suomessa riippuu muiden teollisuusmaiden tavoin entistä enemmän T&K-työllä hankitusta huippuosaamisesta. ilmaston lämpeneminen, hiilidioksidipäästöt, happamoituminen, rehevöityminen ja otsonipitoisuus ilmakehässä. Näissä on verrattu myös eri hitsausmenetelmiä keskenään. Ongelma on myös se, että yhteys valmistajan ja suunnittelijan välillä tuntuu katkenneen. [ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 3 PÄÄKIRJOITUS PÄÄKIRJOITUS ympäristöön. Hitsauksen laatu ja tuottavuus vaikuttavat ratkaisevasti sekä tuotteen valmistuskustannuksiin että kestävyyteen ja siten kilpailukykyyn
Pulssikaari edellyttää inerttiä tai argonvaltaista suojakaasua. Tärkeimmät säädettävät pulssiparametrit ovat perusja pulssivirta sekä pulssitaajuus ja -aika. Pulssi-MIG/ MAG-hitsauksen yleistymisen jälkeen on havaittu, että lisäämällä prosessiin langansyötön pulssitus, saadaan sen mielekkäät käyttökohteet ulottumaan entistä laajemmalle alueelle. Esimerkki hitsausvirran ja kaarijännitteen käyttäytymisestä pulssi-MAG-hitsauksessa. Tämä saa aikaan pisaramaisen aineensiirtymisen, joka tapahtuu kuumakaarihitsauksen tapaan ilman oikosulkuja. Yksi yleisimmistä esimerkeistä on pulssi-MIG/MAG-hitsaus. Todellista pulssi-MAGhitsauksen virran ja jännitteen käyttäytymistä on esitetty kuvassa 2. Prosessin toimintaperiaate ja sen aineensiirtyminen on esitetty kuvassa 1. Pulssi-MIG/MAG-hitsauksen yhteydesTuplapulssin hyödyntäminen austeniittisten ruostumattomien terästen MAG-hitsauksessa Antti Kahri MIG/MAG-hitsauksen tehostamiseen ja laadun parantamiseen on hitsauslaitevalmistajien toimesta kehitetty monenlaisia prosessivariaatioita, jotka moderni virtalähdeteknologia on mahdollistanut 90-luvulta alkaen. Tietyn rajan ylittyessä ei enää saavuteta oikosulutonta aineensiirtymistä.. Pulssiparametreja on havainnollistettu aiemmin kuvassa 1. Pulssi-MIG/MAG-hitsaus Pulssi-MIG/MAG-hitsauksessa aineensiirtymistä ohjataan pulssivirran avulla. Lisäksi prosessin tehokkuus tietyissä sovelluskohteissa kasvaa. sä puhutaan omasta kaarityypistä, pulssikaaresta. Hitsausvirran pulssituksen avulla oikosuluton aineensiirtyminen saavutetaan huomattavasti pienemmällä keskimääräisellä hitsausvirralla kuin tasaista virtaa käytettäessä. Virtapulsseja syötetään suurella taajuudella perusvirran päälle, jolloin kukin pulssi irrottaa yhden pisaran. Kuva 2. Tämä johtuu siitä, että pulssien reunat kuvataan pystysuoriksi. Esimerkiksi pienen tuoton omaavan TIG-hitsauksen korvaamiselle on aktiivisesti etsitty keinoja. Tämä johtuu siitä, että hiilidioksidin osuuden kasvaessa pisaraa takaisin työntävän voiman osuus pisaroita irrottavaan pinch-voimaan verrattuna kasvaa. Pulssi-MIG/MAG-hitsauksen periaate, tärkeimmät hitsausparametrit ja aineensiirtyminen. Myös kaarijännite vaihtelee hitsausvirran mukaisella tavalla. [ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 4 Kuva 1. Näiden parametrien lisäksi hitsaukseen vaikuttaa oleellisesti pulssin nousunopeus, joka jätetään usein teoreettisessa tarkastelussa huomioimatta. Pulssikaaren työalue kattaa tehoiltaan kaikki perinteisen MIG/MAG-hitsauksen kaarityypit, lyhytkaaren, sekakaaren ja kuumakaaren. Hitsaustuotantoa tehostaviin toimenpiteisiin on alettu esimerkiksi Suomessa panostaa viime aikoina merkittävästi. Tuplapulssitoiminto tuo MIG/MAG-hitsauksen laadun ja visuaalisuuden hieman lähemmäs TIG-hitsausta, jolloin tietyissä sovelluksissa vaihto tehokkaampaan prosessiin tulee mahdolliseksi
Eri laitevalmistajat toteuttavat hieman eri tavoin tuplapulssiprosessin käyttäjälle jäävän säätämisen. suurempi hitsausnopeus ja hitsiaineentuotto lyhytkaaritai TIGhitsaukseen verrattuna . tehotason langansyöttönopeus ja kaarenmitan hienosäätö . Tästä syystä pulssi-MIG/MAGhitsauslaite pitää tyypillisesti sisällään useita esiohjelmoituja synergiakäyriä. 1. langansyöttönopeuden pulssitaajuus . Pulssi-MIG/MAG-hitsauksella voidaan saavuttaa lukuisia hyötyjä muun muassa perinteiseen MIG/MAGtai TIG-hitsaukseen verrattuna. vähäiset roiskeet . tehotason langansyöttönopeus ja kaarenmitan hienosäätö . Joissakin asentohitsauksissa kaarenmitta halutaan säätää lyhyemmäksi sulan hallinnan parantamiseksi. Kahden langansyöttönopeustason välisen eron suuruus valitaan käyttökohteen, halutun hitsin ulkonäön ja osittain hitsaajan mieltymyksen mukaan. Päittäisliitoksessa lisätään tyypillisesti hieman kaarenmittaa vähäistenkin roiskeiden välttämiseksi. Mitä suurempi langansyöttönopeuksien ero on, sitä selvempi suomumainen kuvio hitsin pintaan ja tunkeumaan muodostuu. Langansyöttönopeuden pulssitaajuudella voidaan vaikuttaa pienemmän tehotason jäähdyttävään vaikutukseen ja muodostuvien suomujen tiheyteen. Näin saadaan aikaan hallittu aineensiirtyminen kaikilla käytössä olevilla langansyöttönopeuksilla. Prosessin käyttökohteiden monipuolistamiseksi käyttäjälle on jätetty säädettäväksi useampi näiden kahden tehotason vaihteluun liittyvä parametri. Hitsausohjelmat on pyritty optimoimaan niin, että kaarenmitan (eli jännitteen) säädön 0-asetus tuo pienahitsauksessa parhaan mahdollisen lopputuloksen. vähemmän huokosia Tuplapulssi-MIG/MAG-hitsaus Ainoa periaatteellinen ero perinteiseen pulssi-MIG/MAG-hitsaukseen verrattuna on se, että hitsausvirran ja kaarijännitteen lisäksi pulssitetaan myös langansyöttönopeutta. vähentää langansyötön ongelmia . Langansyöttönopeuden pulssitus toteutetaan niin, että kahta eri nopeustasoa vaihdellaan taajuudella, joka on selvästi hitaampi kuin hitsausvirran ja kaarijännitteen pulssitaajuus. Langansyöttönopeus on tällöin säädettävä parametri, jonka mukaan muut parametrit määräytyvät. Tämä tarkoittaa sitä, että langansyöttönopeutta kasvatettaessa perusja keskivirta sekä pulssitaajuus kasvavat. soveltuvuus asentohitsauksiin . Vasemmalla tehotason 1 asetukset ja tiedot. Oikealla asetukset-valikosta löytyvät loput kaksi säädettävää tuplapulssiparametria nen langansyöttönopeus valitaan hitsattavan levynvahvuuden mukaan. Langansyöttönopeuden pulssitaajuus on tyypillisesti luokkaa 1…10 Hz. Tehotasojen aikasuhde vaikuttaa lämmöntuontiin ja sitä kautta sulan hallintaan. Hitsauskoneen elektroniikka säätää valitun langansyöttönopeuden perusteella pulssiparametrit koneeseen tallennetun synergiakäyrän mukaan niin, että pulssin aikana irtoaa yksi lisäainepisara. Keskellä tehotason 2 asetukset ja tiedot. Synergiakäyrään vaikuttavia tekijöitä ovat muun muassa lisäainelangan materiaali ja halkaisija sekä suojakaasu. Merkittävinä hyötyinä voidaan pitää muun muassa seuraavia asioita: . 2. Tyypillisesti levynvahvuus, jolle valittu langansyöttönopeus on asentohitsausta lukuun ottamatta optimaalinen, näkyy hitsauslaitteen näytöllä. Pulssi-MIG/MAG-hitsauksen synergisessä säädössä pulssiparametrit on kytketty toisiinsa niin, että ne pysyvät toisiinsa nähden optimaalisina yhtä nuppia kääntämällä. tehotasojen aikasuhde Hyvänä yleisohjeena langansyöttönopeuksien valintaan voidaan pitää sitä, että keskimääräiKuva 3. Tästä syystä pulssi-MIG/ MAG-hitsaukseen on kehitetty niin sanottu synerginen säätö, jonka digitaalisesti ohjatut invertterivirtalähteet mahdollistavat. [ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 5 Säädettävissä olevien pulssiparametrien runsauden vuoksi niiden kaikkien käsinsäätö asettaisi hitsaajan tietämykselle suuria vaatimuksia, ja lisäksi hidastaisi merkittävästi hitsaustyötä. Tästä syystä toimintoa kutsutaan myös yksinuppisäädöksi. Tämä on päittäisliitoksen tapauksessa mahdollista, koska reunahaavan riski ei ole niin suuri kuin pienahitsauksessa. mahdollistaa paksumman langan käytön kuin perinteinen MIG/MAG-hitsaus . Sama pätee langansyöttönopeuden pulssitaajuuden sekä tehotasojen aikasuhteen valintaan. Esimerkkinä Kemppi X8 MIG Welderin säädettävissä olevat tuplapulssiparametrit, kuva 3: . Tuplapulssi-MAG-hitsauksen hyödyt austeniittisilla ruostumattomilla teräksillä Asentohitsauksissa voidaan käyttää hyväksi alemman tehotason jäähdyttävää vaikutusta. pienempi hitsausenergia ja lämmöntuonti perinteiseen MIG/MAGhitsaukseen verrattuna . Lisäksi käytettävissä on tyypillisesti hienosäätö, jolla voidaan vaikuttaa valokaaren pituuteen eli kaarijännitteeseen. Mitä pienempiä alemman tehotason kesto ja suuruus ovat, sitä enemmän hitsi ehtii. Kemppi X8 MIG Welderin säädettävissä olevat tuplapulssiparametrit
Tuplapulssi-MAG-hitsauksen pieni lämmöntuonti ja alemman tehotason jäähdyttävä vaikutus auttavat saavuttamaan näyttävät tai vaatimusten mukaiset päästövärit. Suojakaasu: Ar + 2 % CO 2 .. Prosessia voidaan lisäksi hyödyntää kohteissa, joissa on korkeat tai muuten erityiset vaatimukset visuaalisuuden suhteen. Ohuiden aineenpaksuuksien mahdollistaminen tehokkaammalla hitsausprosessilla . Lisäksi langansyöttönopeuden pulssitus auttaa hitsaajaa pysymään tasaisessa kuljetusnopeudessa. Ylemmän tehotason palkomuotoa levittävää vaikutusta voidaan käyttää hyväksi esimerkiksi ohutlevyjen hitsauksessa, jolloin sula saadaan leviämään riittävästi pienemmällä keskimääräisellä langansyöttönopeudella eli pienemmällä lämmöntuonnilla. Pienempi lämmöntuonti perinteisiin MAGhitsausprosesseihin verrattuna mahdollistaa entistä ohuempien levynvahvuuksien hitsauksen. Perusaine: 316L. Langansyöttönopeus 2: 2,8 m/min . Tuplapulssi-MAG-hitsauksella on langansyötön pulssituksen ansiosta mahdollista saavuttaa tasaisella kuljetuksella samankaltainen lopputulos, kuva 5. Kuvassa 4 on esitetty tuplapulssiMAG-hitsauksella ja suoralla kuljetuksella hitsattu 5 + 5 mm pystypienahitsi. Hitsauskokeiden perusteella tuplapulssi-MAG-hitsauksen käyttöä puoltavia tekijöitä ruostumattomilla teräksillä ovat ainakin seuraavat: . Langansyöttönopeus 1: 9,5 m/min . Langansyöttönopeuden pulssitaajuus: 2 Hz . PF-asennossa hitsattu 5+5 mm pienahitsi. Kuva 5. Lisäaine: Elga CromaMig 316 LSi 1,0 mm. Tyypillisesti näyttäviä hitsejä vaativiin kohteisiin on käytetty TIGhitsausta suomumaisen ja roiskeettoman lopputuloksen vuoksi. Yli 3 mm ruostumattomien terästen pystypienan MAG-hitsaus tehdään tyypillisesti pienellä teholla PF-asennossa jotain levitystekniikkaa käyttäen. Tyypillisiä käyttökohteita tälle pulssi-MAG-hitsauksen prosessivariaatiolle ovat ruostumattomien terästen asentosekä ohutlevyhitsaus. Yhteenveto Tuplapulssi-MAG-hitsauksella pystytään laajentamaan MAG-hitsauksen käyttöaluetta tai kasvattamaan tiettyjen sovellusten tuottavuutta entisestään. Hitsien visuaalisuutta voidaan parantaa myös jouhevuuden myötä. Tuplapulssi-MAG-hitsausta voidaan hyödyntää kaikissa hitseissä, joissa hitseille on korkeat ulkonäölliset vaatimukset. [ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 6 jäähtyä kuumemman jakson jälkeen. Asettamalla tehotasojen välinen ero suureksi, saadaan suuremman tehotason palkomuotoa levittävää vaikutusta hyödynnettyä tehokkaasti. Lisäaine: Elga CromaMig 316 LSi, 1,0 mm. Tässä tapauksessa haluttu lopputulos saavutettiin seuraavilla asetuksilla: . Yksi syy TIG-hitsauksen käyttöön korkeiden laatuvaatimusten kohteissa voivat olla päästövärit. Kaarenmittojen hienosäädöt: . Tällöin hitsauksen läpimenoajat pienenevät huomattavasti. Tehotasojen aikasuhde: 22 % (suuremman tehotason kesto suhteessa koko sykliin) Alemman tehotason jäähdyttävä vaikutus auttaa sulan hallintaa kaikissa eri hitsausasennoissa. Tällaisia kohteita ovat monenlaiset näkyviin jäävät ruostumattomista teräksistä valmistettujen rakenteiden hitsit. Perusaine: 316L. Tämä on melko hidas tapa, joskin silti TIG-hitsaukseen verrattuna tehokasta. Tuplapulssi-MAG-hitsauksen mahdollistama suurempi keskimääräinen langansyöttönopeus ja suuremman tehojakson palkomuotoa levittävä vaikutus tekevät yhdessä mahdolliseksi sen, että vähintään 3 mm a-mittavaatimus voidaan saavuttaa suoralla kuljetuksella. Runsas asentohitsien määrä (etenkin pystyhitsit) . Tuplapulssi-MAG:lla hitsattu alapienahitsi. Toistettavuuteen liittyvät ongelmat perinteisillä MAG-prosesseilla . Tällöin hitsauksen laatu ja etenkin toistettavuus paranee. Ruostumattomien terästen käsinhitsauskokeissa on pystytty hitsaamaan jopa 0,5 mm levynpaksuuksia. Ohutlevyillä on tyypillisesti mielekästä käyttää suurehkoa langansyötön pulssitaajuutta (3…8 Hz), jotta suurempi tehotaso ei ehdi aiheuttaa läpipalamista. Se mahdollistaa tehokkaamman ja/ tai helpomman sekä paremmin toistettavissa olevan hitsauksen etenkin ruostumattomilla teräksillä, joilla hyvä sulan hallittavuuden ja leviämisen yhdistelmä on tyypillisesti haastava saavuttaa. Tämä tuo merkittäviä säästöjä perinteiseen lyhytkaaritai pulssiMAG-hitsaukseen verrattuna tuottavuuden ja mahdollisesti hitsauksen tasalaatuisuuden kautta. Korkeat hitsien laatuvaatimukset . Tämä tarkoittaa käytännössä pienempää läpipalamisriskiä ja pienempiä muodonmuutoksia. Hitsaustuotannon yleinen tehostaminen Antti Kahri Welding Engineer (IWE), Welding Team Kemppi Oy antti.kahri@kemppi.com Kuva 4. Korkeat tai muuten erityiset vaatimukset hitsien visuaalisuuden suhteen . Muodonmuutoksiin liittyvät ongelmat perinteisillä MAG-prosesseilla . Lisäksi rekrytointiin liittyvät vaikeudet voivat pienentyä, koska osaavia TIG-hitsaajia on tyypillisesti saatavilla MAGhitsaajia heikommin. Tällöin on mahdollista käyttää huomattavasti suurempaa keskimääräistä langansyöttönopeutta asentohitsauksessa, jolloin hitsauksen tuottavuus kasvaa. Suojakaasu: Ar + 2 % CO 2
[ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 7 TIG-hitsauslaitteiden osalta ennennäkemättömien ominaisuuksien toteuttamisen. Virtalähteen ja langansyötön pulssitukset saadaan synkronoitua ja säädettyä helposti käytettäessä manuaalista pulssia tai kaksoispulssia. Kaikkiin uuden sukupolven MasterTig-virtalähteisiin on saatavilla seitsemän tuuman paneeli TFT-värinäytöllä, joka mahdollistaa. Ensimmäisen lanseerauksen jälkeen tuoteperhe on laajentunut entisestään. MasterTig-virtalähteissä hitsausvalokaari on tarkaksi optimoidun ohjaustavan myötä todella vakaa ja hiljainen. Hyvä esimerkki tästä on Trafimet Easy 400 -kylmälankahitsauslaitteiston yhdistäminen Kempin MasterTigvirtalähteeseen. Kuumalanka-TIG-hitsauksessa lämmitetään lisäainelanka erillisellä virtalähteellä jo ennen kuin se tuodaan sulaan. Kylmälanka-TIG-hitsauksessa lisäainelanka on virraton ja ”kylmä”. Kylmäja kuumalanka-TIG-hitsauksessa langansyöttölaite syöttää mekanisoidusti lisäainelankaa hitsisulaan. Valokaariominaisuuksia on mahdollista parantaa sovelluskohtaisesti esimerkiksi ottamalla käyttöön jokin kolmesta pulssitustavasta. Robotisoitu kylmälanka-TIG-hitsaus – tuottavuutta ja työhyvinvointia Timo Kerminen ja Antti Kahri Suomessa tuottavuuskehitys on ollut merkittävästi kilpailijamaitamme heikompaa. Langansyöttölaite syöttää lisäaineen polttimeen, jossa se kulkee erillistä langanjohdinta pitkin kohti TIG-elektrodia ja hitsisulaa. Omien tuotteiden Hyundai hitsausrobotti Kempin MasterTig -kylmälankavarustuksella. Samanaikaisesti robottien hyödyntäminen ja uusien robottiinvestointien tekeminen on ollut teollisuudessa kilpailijamaita vähäisempää. Kaikissa MasterTig-virtalähteissä on vakiona automaattinen pulssitus (helppokäyttöinen nopea pulssi, n. 100…500 Hz), manuaalinen pulssitus ja kaksoispulssitus. kylmälanka-TIGhitsaus ja kuumalanka-TIG-hitsaus. Kyseisten laitteistojen liittäminen ja käyttö on helppoa. Niitä ovat mm. Lisäaineena käytetään normaalia kohteeseen soveltuvaa MIG/MAG-hitsauksen lisäainelankaa. Merkittävimpänä esimerkkinä ovat graafisesti avustavat toiminnot, kuten hitsausparametrien hakemisessa opastava Weld Assist. Yritysten liiketoiminnat ja osaamisalueet täydentävät kuitenkin erinomaisesti toisiaan. Laajentuneen TIG-tuoteperheen uudet ominaisuudet Kemppi lanseerasi vuonna 2019 uuden MasterTig-tuoteperheen, joka sisältää kattavan valikoiman ratkaisuja TIGja puikkohitsauksen tarpeisiin. Laitteistojen ominaisuudet tulevat robottikäytössä erinomaisesti esille”, kertoo Kempin robotisoidun hitsauksen myyntipäällikkö Jouni Malinen. Nykyisin saatavilla on useita erilaisia TIG-hitsausvir talähteitä niin AC/DCkuin DC-TIG-hitsaukseen. ”Trafimet Easy400 soveltuu mainiosti robotisoituun TIG-hitsaukseen yhdessä MasterTigvirtalähteiden kanssa. Robotisoidussa hitsauksessa käytetään usein myös erikoisprosesseja. Hitsausrobotti työssään. Lisää työhyvinvointia TIG-robottisolulla Finnegrip Oy on liikkuvan kaluston lavaja laitarakenteiden valmistaja Säkylässä Eteläisessä Satakunnassa. Yritykset jatkoivat toimintaansa erillisinä yrityksinä. Kemppi Oy osti italialaisen poltinvalmistaja Trafimet Group S.P.A.:n koko osakekannan vuonna 2019. Runsaasta ominaisuuksien määrästä huolimatta paneelin käyttö on helppoa ja nopeaa. TIG-hitsausprosessista on useita variaatioita ja erikoissovelluksia. Tässä esimerkkinä on robotisoitu kylmälanka-TIG-hitsaus. Älykkäät ja edistykselliset konepajat keskittyvätkin nyt uuden kehittämiseen ja kustannustehokkuuden parantamiseen
Tämä on jalkautunut tuotantoon niin tuotteiden kuin tuotantolaitteiden jatkuvana uudistamisena. Samalla voitiin vertailla eri laitteistoja toisiinsa esimerkiksi kylmälankasyöttölaitteita, TIG-polttimia ja robotteja. Investointitarve syntyi tuotantomäärien tasaisen kasvun sekä päämiesten kasvavien ostoennusteiden myötä. Kokeilukulttuurilla rohkeutta kehittämiseen TIG-hitsauksen robotisoinnin selvittelyssä hyödynnettiin Satakunnan ammattikorkeakoulun Tehokas konepaja -hanketta. Satakunnan ammattikorkeakoulun RoboAI tutkimusja tuotekehityskeskuksessa Porissa tarjotaan yrityksille mahdollisuuden erilaisten robotiikkaja automaatiokokeilujen tekemiseen, ja sitä kautta SAMK TIG-hitsauspolttimen kuvia, joissa näkyy myös kylmälangan syöttäminen. Tuotannon kehittämisessä kokeilukulttuuri ei ole vielä ottanut yritysmaailmassa riittävän isoja askelia, mutta merkkejä tästä on ilmassa. ”Meille on käynyt hyvä onni osaavien hitsausrobottioperaattoreiden suhteen, koska osaajia on vaikea löytää nykypäivänä”. On melkoisesti helpompaa keskustella robottihitsauksesta, kun robottitoimittajakin ymmärtää hitsauksen asettamat vaatimukset”. ”Myös robottitoimittajan hitsausosaamiseen kannattaa kiinnittää huomiota. Kaskinen antaakin omalle tuotantoporukalle kiitettävän arvosanan niin uuden robotin vastaanotosta kuin sen hyödyntämisestä. Valmis hitsi. Erityisesti robottitoimittajan valinnassa painoi Robomatik Oy:n robottihitsausosaaminen, kumppanuus ja Kempin suunnalta tullut tuki”, toteaa Finnegripin toimitusjohtaja Juha Kaskinen. ”Olimme aiemmin investoineet uuteen Hyundain MIG-hitsausrobottiin Kempin robottivirtalähteellä ja todenneet ne toimiviksi. Finnegripin Jere Kaskinen ja Juha Kaskinen sekä Robomatikin Jani Matikainen.. Hankkeen toimesta suoritettiin koehitsauksia jo markkinoilla olleella Panasonicin TIG-robotilla sekä kokeiltiin MasterTig-laitteistoa käyttäen kylmälankaa. Hitsausrobotin myötä Finnegripillä päivitettiin myös hitsauskiinnittimiä. [ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 8 ohella yritys valmistaa alihankintana muun muassa ruostumattomasta teräksestä tuotteita, kuten laitatolppia ja kiinnikkeitä. Tehokkuutta lisäävät erityisesti Kempin MasterTig-kylmälankalaitteisto ja tietysti myös robottisolun grillipöydät, jotka mahdollistavat optimaaliset hitsausasennot. Tuottavuus uudelle tasolle Robottisolun tuottavuus ylitti Finnegripin laskelmat ja odotukset moninkertaisesti. Hitsausrobotin hankintaa pohtivalle Kaskinen antaakin neuvoja. TIG-hitsaussoluksi valikoitui Robomatikin TV500 -hitsaussolu, jossa on kaksi robotin ohjaamaa grillipöytää ja keskikääntö niin, että operaattori voi ladata toiselle hitsauspöydälle tuotteita robotin hitsatessa toisella. ”Monotonisen ja toistuvan työn robotisointi lisää työhyvinvointia ja vapauttaa työntekijöitä mielekkäämpiin tehtäviin. ”Parhaimmillaan uusi robottisolu on kolme ker taa nopeampi kuin käsinhitsaaja”, kertoo Jere Kaskinen robottien pääkäyttäjä. Kokeilujen ja hitsausdemonstraatioiden myötä todettiin laitteistojen soveltuvuus robottihitsaukseen. ”Kokeiluilla oli merkittävä vaikutus investoinnin nopeaan etenemiseen”, toteaa Juha Kaskinen. Jigien suunnittelu ja rakentaminen uudelle solulle on edelleen kesken, mutta tästä huolimatta tuotannosta saadut kokemukset ovat erittäin hyviä. Usein pöydillä hitsataan eri tuotteita, joka lisää tuotannon joustavuutta ja mahdollistaa lyhyidenkin tuotantosarjojen tehokkaan tuotannon. Robotisoinnilla haluttiin erityisesti parantaa työviihtyvyyttä siirtämällä toistuvat ja puuduttavat käsin hitsattavat työt robottisoluun. Finnegrip Oy investoi uuteen Hyundai hitsausrobottiin Kempin MasterTig 325 DC -virtalähteellä sekä Easy400-kylmälankahitsausvarustuksella. Robotti-investoinnilla parannettiin myös hitsauksen laatua ja luotettavuutta. Investoinnin liikkeelle lähtöä vauhdittavat tuottavuuden parannustarpeet sekä rekrytoinnissa kohdatut haasteet. Yrityksen toiminta nojaa vahvasti hitsausosaamiseen ja sen kehittäminen on ollut yrityksen strategiassa keskeisessä osassa
044 2899 652 T E C H N O L O G Y F O R T H E W E L D E R ’ S W O R L D . [ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 9 vauhdittaa tuotannon innovaatioiden läpimenoa teollisuudessa. Edut yhdellä silmäyksellä: . 044 710 3311 ja Antti Kahri Welding Engineer, IWE Kemppi Oy antti.kahri@kemppi.com puh. Monesti konepajayrityksillä ei ole mitään tietoa siitä, mitä kaikkea moderneilla roboteilla voikaan tehdä. Yhteenveto Vaikka teollisuuden digitalisaatio tuo mukanaan uusia toimintatapoja, robotteja ja automaattisia ratkaisuja yrityksen arkeen, on ihminen kuitenkin kaikkein tärkein tekijä. Robotit eivät innovoi eivätkä tuota kehittämisideoita, vaan tekevät rutiininomaisia, ihmiselle tylsiä ja monesti ergonomisesti rasittavia työtehtäviä. Huippusuorituskyky ja ergonomia . Työntekijät ovat kaikkein tärkein voimavara alati kehittyvissä konepajoissa. Timo Kerminen Projektitutkija Satakunnan ammattikorkeakoulu timo.kerminen@samk.fi puh. Optimaalinen savunpoistokyky . Optimaalinen suojakaasun peitto taattu! Ilmatai nestejäähdytteinen. Kevyt . Savunpoistokanavien optimoitu muotoilu . ”Yllättävän usein törmää kommentteihin, että testasimme hitsausrobotteja 30 vuotta sitten ja ne eivät soveltuneet meidän tuotantoomme. Näin terveellinen hitsaus toimii vaativissa teollisuusympäristöissä Tehokkaat xFUME ® PRO-savuimupolttimet – täydelliset työkalut puhtaan ilman aikaansaamiseksi Aivan kuin kädessäsi olisi tavallinen hitsauspoltin. Markkinoille ovat tulleet esimerkiksi yhteistyörobotit ja näitä hyödynnetään hitsauksessa yhä enenevissä määrin”, sanoo Juha Kaskinen lopuksi. Robottien ja hitsauskoneiden ominaisuudet sekä helppokäyttöisyys ovat ottaneet merkittäviä kehitysaskelia. Tuntuma kuin tavallisella hitsauspolttimella Näin hauskaa on hitsaaminen huipputehokkaalla savuimupolttimella! Kokeile nyt! www.binzel-abicor.com ABICOR BINZEL Finland Oy Kartanontie 53 · 28430 Pori Puhelin: (02) 634 4600 info@binzel.fi
Hitsausta voidaan suorittaa käsin, mekanisoidusti ja robotisoidusti. Kaksoislanka-MAG-hitsauksen kaarijännite on merkittävästi matalampi verrattuna perinteisen yksilanka-MAG-hitsauksen arvoon, mikä vähentää reunahaavariskiä. Hitsaa paksummat pienahitsit nopeammin Pienahitsien osuus teollisuudessa hitsattavista hitseistä on karkean arvion mukaan noin 80 %. Alla olevassa kuvassa verrataan normaalia yksilanka-MAG-hitsausta ja kaksoislanka-Hyperfill ™ -prosessia pienahitsauksessa (PB-asento) a-mitoilla 5 mm, 6 mm ja 7 mm käyttäen umpilankoja. [ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 10 HYPERFILL™ – kaksoislanka-MAGhitsausprosessi isoille hitseille Jouko Allonen Uuden Hyperfill ™ -hitsausprosessin tärkein tunnusmerkki: Hitsaa nopeammin paksummat pienahitsit. Hitsausnopeuden nousu 20-50 % on realistista. Hitsauslankojen asento Kuvassa on näytetty lankojen asennot polttimessa kuljetussuuntaan nähden.. Hyperfill ™ -prosessin avulla hitsausnopeus ja tuottavuus pienahitseissä paranee merkittävästi. Molemmat langat muodostavat hitsauksessa yhden yhteisen valokaaren. Lincoln Electric’in uusi innovatiivinen kaksoislankaMAG-hitsausprosessi Hyperfill ™ koostuu yhdestä virtalähteestä, yhdestä langansyöttölaitteesta ja yhdestä hitsauspolttimesta. Lisäksi matalampi jännite pienentää hitsaushuurujen määrää. Langansyöttölaite syöttää yhteiseen polttimeen kahta virrallista hitsauslankaa yhden langanjohtimen ja virtasuuttimen läpi. Normaali MAG-hitsaus: langanhalkaisijat 1.0 mm ja 1.2 mm (ruskea ja punainen palkki) sekä Hyperfill 2x1.0 mm (harmaa palkki). Tunkeuma ja liittymä (reunahaava) Kuvassa kahden langan yhteinen valokaari (oikealla) tuottaa korkean kaaripaineen ansiosta pienahitsissä erinomaisen tunkeuman ja kauniin liittymän verrattuna yhden langan tuottamaan pienahitsiin (vasemmalla)
Osaamisemme avulla pystymme määrittämään sinun tuotantojärjestelmään parhaimman ratkaisun. Hitsauslaitteisto Kuten kuvasta nähdään, voidaan hitsausvirtalähde varustaa kahdella langansyöttölaitteella, jos halutaan hitsata toisella langansyöttölaitteella ja polttimella yhdellä langalla ohuempia materiaaleja toisen puolen langansyöttölaitteella lisäksi Hyperfill™ -prosessilla. The Power of Choice LA SE R · Aa l l o n pi t uu s · O pt iik k a · Te h o · Ro b ot ii kk a · M oni to r ointi · L aa d u n varm is tus · La s e r tu rv al lis uu s · K u n n o sa p i t o · Sovellukset KASVATAMME TUOTTAVUUTTA Meillä APRICON:lla on teknolgiaja markkinajohtajan TRUMPF:n kautta käytettävissä kaikki lasertekniikan uusimmat tegnologiat ja menetelmät. [ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 11 APRICON LASERTEKNIIKKAA SUOMEN TEOLLISUUDELLE SUOMEN JOHTAVA TEOLLISUUSLASERIEN ASIANTUNTIJA apricon.. Näitä lankoja toimitetaan sekä keloina että tynnyreinä. Tuottavuus kasvaa . Normaaleja kaasuja kuten esim seoskaasua SFS-EN ISO 14175 M21 voidaan käyttää. APRICON kotimainen partneri Ymmärrys asiakkaan tuotannosta Laitteet Teknologiat Komponentit Suojakaasu ja hitsauslanka Hyperfill ™ -prosessi ei vaadi mitään eksoottisia kaasuja. Hitsaussavut vähenevät Jouko Allonen Lincoln Electric Nordic Finland jallonen@lincolnelectric.eu. Yhteenveto HYPERFILL ™ -prosessin edut isoja pienahitsejä hitsattaessa jalkoja vaaka-asennoissa ovat: . Lincoln Electricin valmistamat hitsauslangat kuten SupraMIG HD (SFS-EN ISO 14341: G 46 4 M21 3Si1) ja SupraMIG Ultra HD (SFS-EN ISO 14341: G 50 5 M21 4Si1) soveltuvat erinomaisesti käytettäväksi Hyperfill ™ -prosessissa. Olemme kahdenkymmenen toimintavuotemme aikana toimittaneet Suomen teollisuuden käyttöön yli 250 laserjärjestelmää. Laatu paranee
Kummassakin menetelmässä materiaalia sulatetaan valokaarella ja hitsaustapahtumaa ympäröi suojakaasu. Polttimen volframielektrodi on valokaarta varten, eikä se saa kuumeta liiaksi. Niiden tuotanto kuitenkin jatkui lähes entisellä vauhdilla. Jäähdytyksen ansiosta voidaan käyttää jopa 450 A hitsausvirtaa. Siksi TIG-hitsauksessa napaisuus eli poltin periaatteessa pitäisi kytkeä toisin päin (DC+), jolloin voidaan käyttää suurempaa virtaa ja saavutetaan kapea ja syvä tunkeuma. Tavallinen pluselektrodisen TIG:in hitsausvirta on 100 A:n luokkaa. [ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 12 Opiskelijat ympäri maailman ovat saaneet tutustua kaaosteoriaan meteorologi Edward Lorenzin kuuluisan kysymyksen kautta. Vedellä jäähdytettävä elektrodin ja oikein valittujen kaasujen avulla tunkeuma ja nopeus, jotka yleensä ovat ongelma, ovat parhaimmillaan jopa suurempia kuin MIGhitsauksessa. Ehkä jatkossa tieteilijöille tarjotaan pohdittavaksi kysymystä, voiko viruksen siirtyminen eläimestä ihmiseen Kiinassa aiheuttaa muutoksia hitsaustekniikan kehityksessä. Elektrodin kuumenemista helpotetaan vesijäähdytyksellä. Sen seurauksena kaaresta tulee epävakaa, lämpö työkappaleessa ei kohdistu riittävän kapealle vyöhykkeelle, ja hyvää tunkeumaa on vaikea saavuttaa ”Kompromissina” käytetään vaihtovirtaa (AC), jolloin kaari vuoroin puhdistaa ja vuoroin sulattaa. Jäähdytettävä elektrodi Linde on kehittänyt TIG-hitsaukseen ARCLINE PP (Plus Pole) -polttimen, jossa plusnapaisuuden (DC+) ongelmiin on löydetty ratkaisuja. Säiliövalmistuksen pullonkaulaksi on muodostunut hitsaaminen. Kohdistuskaasu keskittää valokaaren pienemmälle alalle, jolloin saadaan parhaimmillaan moninkertainen tunkeuma. Kummassakin menetelmässä silloin, kun työkappale on kytketty miinusnapaan, valokaari puhdistaa hitsauskohtaa oksidikerroksesta. Tämä voi olla hyvinkin aikaa vievä työnvaihe. Alumiinin hyvä lämmönjohtavuus, joka monessa käyttösovelluksessa on etu, on hitsaamalla liitettäessä hankaluus, joka Uusia tuulia ja polttimia TIGja plasmahitsaukseen Mika Hämäläinen Hitsauksessa tapahtuu. Plasmahitsaukselle olisi kysyntää, mutta sen taitajista alkaa olla pulaa. johtaa suureen tehontarpeeseen ja kappaleen muodonmuutoksiin Aivan erityinen piirre on alumiinin pinnalle muodostuva oksidikerros (oksidikalvo), joka saattaa estää hitsaamisen kokonaan, jos sitä ei huolellisesti poisteta. TIG-hitsaus: Alumiinin hitsaukseen nopeutta ja laatua uudella plusnapaisella (DC+) polttimella Alumiini on monilla aloilla tärkeä materiaali hyvien mekaanisten ja sähköisten ominaisuuksiensa sekä korroosionkestävyytensä ansiosta. Uusi ARCLINE PP (Plus Pole) -poltin alumiinin TIG/DC+ -hitsaukseen.. MIG-menetelmässä työkappale on kaaren miinusnapana (DC-) ja lisäainelanka plusnapana. Tieteellisessä konferenssissa vuonna 1972 Lorenz kysyi retorisesti, voiko perhosen siipien heilahdus Brasiliassa aiheuttaa tornadon Teksasissa. Plusvai miinusnapa Hitsaajalla on valittavissaan alumiinihitsaukseen kaksi valtamenetelmää MIG ja TIG. Alumiinin hitsaukseen liittyy monia erityisiä hankaluuksia, joita teräksellä yleensä ei ole. Öljyteollisuus ja koko maailma oli varautunut pitkällä aikavälillä laskevaan öljyntuotantoon ja vähempiin varastoihin, mutta nyt ollaan tilanteessa, missä öljyteollisuuden pitää nopeasti rakentaa lisää varastokapasiteettia. Puhdistuskyky perustuu nykyteorian mukaan siihen, että kaasuionit kiihtyvät kaaressa ja törmäävät erittäin suurella liike-energialla työkappaleen pintaan ja rikkovat mekaanisesti oksidikalvon. TIG-menetelmässä tilanne on toinen. Kaarihitsauksessa plusnapa kuumenee enemmän, mutta se ei haittaa, koska elektrodin (hitsauslangan) tässä menetelmässä kuuluukin sulaa. Sulaan liukenee herkästi vetyä, ja valmiiseen liitokseen jää huokoisuutta tai sulkeumia. ARCLINE PP:n kaltaiset ratkaisut haastavatkin aiemmin vallalla olleen käsityksen siitä, että MIG-hitsaus olisi aina TIG-hitsausta nopeampi ja sen myötä edullisempi hitsaustapa. Oksidikalvon rikkomisen eli katodisen puhdistuksen ansiosta se tuottaa hyvää laatua, mutta elektrodin kuumenemisesta syntyvät ongelmat näkyvät monin tavoin. Alumiinia hitsaavan yrityksen on usein täytynyt valita MIG tai TIG eli nopeuden ja laadun välillä. Kaksi vuotta sitten covid-pandemian pysäyttämiseksi asetetut sulkutoimet iskivät kovin liikenteeseen ja liikennepolttoaineiden kysyntään. TIG-hitsaus tarvitsee uusia innovaatioita erityisesti perinteiseen alumiinihitsaukseen ja plasmahitsaus tarvitsee uutta plasmahitsaustekniikkaa uusien varastosäiliöiden valmistukseen. Säiliöiden ja prosessilaitteiden valmistajat tarvitsevat plasmahitsaustekniikkaa, joka on yhtä helppoa käyttää kuin muutkin menetelmät. On käytettävä paksua elektrodia, joka kestää lämpökuorman. Plusnapaisuutta (DC+) käytetään kuitenkin TIG-hitsauksessa vähän. Paremman tunkeuman saavuttamiseksi suojakaasun lisäksi keskellä on vielä toinen kaasuvirta, kohdistuskaasu
Esimerkiksi titaanin hitsauksessa vanhat polttimet ylikuumenivat ja kestivät harvoin muutamaa päivää pidempään, kun taas uuden polttimen suutin voi kestää jopa kaksi kuukautta.. Tehokkaan jäähdytyksen ansiosta kulutusosat myös kestävät pidempään. Plasmahitsausta osaavia ammattilaisia on jo nyt hyvin vaikea löytää, ja tilanteen odotetaan vain pahenevan, kun yhä uudet ikäluokat lähestyvät eläkeikää. Siksi monet yritykset valitsevat hitsaukseen yksinkertaisempia tekniikoita vaikka häviävätkin tehokkuudessa ja laadussa. Yritykset kertovat säästävänsä aikaa ja rahaa, koska suuttimien ja muiden kulutusosien vaihtaminen on “helppoa kuin sähkölampun vaihtaminen”, eikä sitä tarvitse tehdä niin usein kuin ennen. Koko hitsausala on vaikeuksissa osaavan työvoiman löytämisen kanssa. Hitsejä alumiinilevyjen 2 mm ja 6 mm hitsauksessa MIG-, TIG-AC ja ARCLINE(TIG-DC+) menetelmillä. Tarve kasvaa, mutta tekijät loppuvat Plasmahitsaus (Plasma Arc Welding PAW) on tehokas runsasseosteisten teräksien ja titaanin hitsausprosessi, joka tuottaa luotettavasti korkeaa laatua, jos vain tekijät osaavat asiansa. Poltin voidaan koota 15 sekunnissa ja sen kulutusosat kiinnitetään pikakiinnityksellä ilman säätämistä. Uuden sukupolven plasmapoltin ARCLINE PAW. Uudet ominaisuudet lisäävät tuottavuutta ja helpottavat tilannetta yrityksissä, joita pula kokeneista hitsaajista haittaa. ARCLINE PAW on markkinoilla vasta kolmatta vuotta, mutta reaktoreita, lämmönvaihtimia ja varastosäiliöitä valmistaville yrityksille on jo kertynyt siitä kokemuksia. Se ei ole tavattoman yleinen tekniikka, koska sitä pidetään monimutkaisena, hienostuneena tekniikkana, joka vaatii hitsaajalta paljon. Jos elektrodin ja kaasuvirtauksen säädöt eivät ole kohdallaan, ajatukset luotettavuudesta ja toistettavuudesta voidaan unohtaa. [ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 13 Plasmahitsaus: Plasmahitsauspoltin uudelle sukupolvelle Kaasuteknologiayhtiö Linden mukaan sen kehittämällä uuden sukupolven plasmapolttimella ARCLINE PAW ei ole vanhojen polttimien rasitteita. Plasmapolttimen valmistelu ja kokoaminen on monimutkaista, aikaa vievää ja virhealtista
Tutustu uudistuneisiin kotisivuihimme! www.metlab.. Lisävarastokapasiteetin kysyntä kuitenkin jatkuu edelleen suurena. Tuotantoa ei pystytty supistamaan samaa tahtia kuin kulutus laski, ja varastot kaikkialla maailmassa alkoivat täyttyä. [ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 14 Öljyä putkistoissa ja laivoissa Sekä hiilen että öljyn kulutus kasvoivat jatkuvasti aina vuoteen 2020 ja covid-pandemiaan asti. Meillä on tahto palvella! Nuutisarankatu 17, 33900 Tampere I asiakaspalvelu@metlab.. Varsinaisten öljyterminaalien täytyttyä tuottajat, jalostajat ja kauppiaat alkoivat sijoittaa raakaöljyä ja jalosteita laivoihin, junavaunuihin ja käyttämättömiin putkistoihin. Raakaöljyn kulutus putosi vuodessa sadan miljoonan barrelin päiväkysynnästä 91 miljoonaan. Lockdownin aikana ei lennetty lomille eikä ajeltu töihin. Öljyteollisuus ei kuitenkaan ole yhtä joustava kuin kuluttaja. Hiileen pandemialla ei ollut näkyvää vaikutusta, mutta öljylle koronavirus teki sen mihin sähköautoboomi, kansanliikkeet ja poliitikot eivät pystyneet. Tuotannon ja kysynnän epäsuhta oli hetkellinen. I 03 3124 5800 TILAA VERKKOKAUPASTA! Hitsauksen materiaalioppi 1, 2A ja 2B www.hitsaus.net. Uusi poltin työssään. Varastointia merellä ei yleensä suosita koska se on kallista, mutta vuonna 2020 Teksasin ja Skotlannin rannikolla oli yhtä aikaa yli 80 tankkeria, joista jokaisessa oli 80 miljoonaa gallonaa öljyä. Mika Hämäläinen Toimittaja (free) mikahmnn@gmail.com Testauksen ja tutkimuksen edelläkävijä. Vuoden 2019 tasolle kysyntä palaa ehkä jo tänä vuonna, ja kasvu jatkuu eikä käännettä alaspäin näy
Tavallisin ohje on välttää hengittämistä hiontapölyä, koska se voi vahingoittaa kehon sisällä kudoksia. Mutta niitä käytetään joskus myös vaihtovirralla. Nämä elektrodit toimivat parhaiten tasavirtahitsauksessa, kun virrat ovat matalia. Nykyään on muutamia elektrodeja, jotka toimivat useimmille metalleille. Ceriumseosteinen elektrodi (väritunnus: harmaa) Ceriumseosteisen volframielektrodin luokittelutunnus on esim. Valokaaren vakavuus on suuri vaihtovirtahitsauksessa ja tasapainotetussa siniaallossa. Mutta mikä on faktaa ja mikä voidaan vahvistaa empiirisesti. Volframielektrodeja on eri kokoisia ja pituisia sekä seostukseltaan erilaisia, puhdas volframi ja erilaisilla harvinaisilla maametalleilla ja oksideilla seostettuja volframielektrodeilla. WLa15. Ongelma on, että vain valmistaja voi määrätä tämä värin itse. Tästä syystä oksidipitoisuus alenee lähellä elektrodin kärkeä, mikä kumoaa seoksen etuja tällä alueella. Näitä vihreitä elektrodeja ei käytetä yleensä tasavirtahitsauksessa, koska johtavuus on pienempi kuin seostetuilla elektrodeilla, mikä voi vaikeuttaa valokaaren syttymistä. Volframielektrodit. Elektrodin valinta riippuu hitsattavasta perusaineesta, aineenpaksuudesta ja käytettävästä virtalajista, vaihtovirta (AC) tai tasavirta (DC). Nämä elektrodit muodostavat kuumetessaan puhtaan pallomaisen kärjen. Elektrodi sisältää vähintään 97,30 % volframia ja 1,80-2,20 % ceriumoksidia. Lantaaniseosteinen elektrodi (väritunnus: kulta) Lantaaniseosteisen elektrodin luokittelutunnus on esim. Toriumoksidi parantaa mm. Elektrodi sisältää vähintään 97,30 volframia ja 1,70-2,20 toriumoksidia. Luokittelu (2015). Ceriumseosteisten elektrodien käyttöä ei suositella korkeilla virroilla, koska se aiheuttaa oksidien keräytymistä elektrodin kärkeen. Jo matalalla virralla valokaari on vakaa, mistä syystä ne ovat suosittuja orbitaalihitsauksessa ja muissa kohteissa, joissa aineenpaksuudet ovat ohuita. Volframielektrodeille on kansainvälinen standardi SFS-EN ISO 6848: Kaarihitsaus ja leikkaus. Huomionarvoista on, että toriumoksidi on heikosti radioaktiivinen, mistä syystä käyttäjän pitää noudattaa aina valmistajana varoituksia, ohjeita ja turvallisuusohjeita (MSDS). Volframielektrodi Ruotsalainen Carl Wilhelm Scheele löysi kolme vuotta ennen kuolemaansa 1783 volframimetallin. Näitä elektrodeja käytetään pääasiassa nykyaikaiseen vaihtovirtahitsaukseen käyttäen inverttereitä, joissa on tasapainoitettu suorakaideaalto ja tasavirtahitsaukseen, kuten myös kupariseosten, titaaniseosten, seostamattomien ja niukkaseosteisten terästen, runsasseosteisten terästen, nikkeliseosten ja superseosten hitsaukseen. Volframi on metalli, jolla on kaikista korkein sulamispiste (3422 °C) kaikista metalleista. Kuten toriumseosteisia elektrodeja (WTh20) niin myös ceriumseosteisia elektrodeja käytetään kupariseosten, titaaniseosten, seostamattomien ja niukkaseosteisten terästen, runsasseosteisten terästen, nikkeliseosten ja superseosten hitsaukseen. Historiallisesti nämä olivat tavallisimpia elektrodeja, koska niillä oli pitkä elinikä ja edulliset käyttäjäominaisuudet. WCe20. Valokaaren sytyttämiseen käytetään usein sytytyshetkellä suurtaajuista (HF) vaihtovirtaa. Tämän ansiosta sitä käytetään sulamattomana elektrodina TIG-hitsauksessa. Volframielektrodin väritunnus Elektrodit ovat värimerkittyjä, jotta paremmin voidaan tunnistaa ja estää sekaannus. Kokenut TIG-hitsaaja voi kuitenkin huomata pienen eron WCe20 ja WTh20 elektrodien välillä, koska niiden sähköiset ominaisuudet ovat hieman erilaiset. valokaaren syttymistä ja nostaa virrankestävyyttä. Elektrodi sisältää vä1/ 20 22 15. [ www.hitsaus.net ] Kuten suurin osa lehden lukijoista tietää, TIG-hitsauksessa valokaari palaa sulamattoman volframielektrodin ja työkappaleen välillä. Nykyaikaiset invertterivirtalähteet selviävät asiasta ilman tätä. Tämä elektrodi toimii reilusti sulamispisteensä alapuolisissa lämpötiloissa, minkä ansiosta valokaari on vakaa, sen elinikä on pitkä ja volframisulkeumien vaara on pienempi. Elektrodi sisältää 99,50 % volframia ja on yleensä halvempi kuin seostetut elektrodit. Mutta on kuitenkin markkinoilla myös muun tyyppisiä volframielektrodeja ja värikoodauksia. Puhdas volframielektrodi (väritunnus: vihreä) Puhtaan volframielektrodin luokittelutunnus on WP. Väritunnukset, joita täsNykyaikainen TIG-hitsaus – aina teräväkärkisellä volframielektrodilla Torgny Karlsson ja Johan Ingemansson Mielipiteet ja mieltymykset TIG-hitsauksen volframielektrodeista ja niiden teroituksesta ovat jatkuva aihe hitsaustyöpaikoilla. Tämä aikaansaa kipinöintiä volframielektrodin ja työkappaleen välille, mikä ionisoi kaasutilan, jolloin valokaari syttyy. Vanhemmissa vaihtovir talähteissä tämä suurtaajuinen vaihtovirta oli päällä koko hitsauksen ajan. sä artikkelissa mainitaan ovat tavallisimpia ruotsalaisilla markkinoilla. Suojakaasuna käytetään inerttiä kaasua, joka antaa hyvät edellytykset valokaarelle ja suojaa hitsaustapahtuman ympäröivältä ilmalta. Mutta tämän päivän nykyaikaisilla inverttereillä voidaan hitsata vaihtovirralla myös alumiinia ja magnesiumia käyttäen terävää elektrodia, vaikka monet katsovat tämän elektrodin kuuluvan menneisyyteen. Toriumseosteinen elektrodi (väritunnus: punainen) Toriumseosteisen volframielektrodin luokittelutunnus on WTh20
Kun hitsataan pienillä virroilla ja ohuita aineenpaksuuksia (paksuudet 1-1,5 mm saakka), on parasta hioa elektrodi täysin teräväksi. Jos pallo tulee liian suureksi, elektrodi pitää vaihtaa suurempaan tai pienentää virtaa. Rätt. Elektrodin halkaisijan valinta Elektrodin pitää olla oikeassa lämpötilassa. EP/EN tai Offset • EN (Electrode negativ): lämmittää työkappaletta • EP (Electrode positiv): oksidikalvon rikkominen . Tavallisesti tehdään elektrodiin hiomalla kärki, jonka pituus enintään 2,5 kertaa elektrodin halkaisija. Oikein: Suorat hiontajäljet elektrodin pituussuunnassa antavat vakaa valokaaren. Ökad oxiduppbrytning 45 Procent negativ elektrod. Suurempi pallo elektrodin kärjessä voi heikentää kaaren vakavuutta. WGTb 15 on seostettu 1,5 % terbiumoksidilla. Kärki sulaa ja palloutuu eli siitä tulee puolipallon muotoinen, kun virta on sopivan suuruinen. Jos käytetään vanhoja vaihtovirtalähteitä, joissa on sinimuotoinen aaltomuoto, voidaan käyttää myös pyöristettyä kärkeä elektrodissa. Lantaaniseostus 1,5 % nostaa enimmäisvirtaa noin 50 % verrattuna puhtaaseen volframielektrodiin (WP, vihreä). Elektrodi sisältää 1,82,2 % lantaanioksidia. Det lägre värdet gäller för elektroddiametrar större än 2,5 millimeter. Tästä syystä monilla on tapana hioa kärki hieman tylpäksi. Elektrodin halkaisija, hiontakulma ja elektrodin materiaali ovat hitsausvirran lisäksi parametrejä, jotka vaikuttavat elektrodin kärjen lämpötilaan. Toriumseosteinen elektrodi WTh20 voidaan usein yksinkertaisesti vaihtaa pois ilman mitään suurempia muutoksia hitsausarvoissa. Lantaaniseosteinen elektrodi (väritunnus: sininen) Tämän lantaaniseosteisen elektrodin luokittelutunnus on WLa20. Hyvä ilmastointijärjestelmä on välttämätön hiontapaikalla. Ota huomioon myös valmistajan varoitukset, ohjeet ja turvallisuusohjelehdet. Balanserad strömkurva. Väärin: Kehänsuuntaiset hiontajäljet voivat aiheuttaa valokaaren vaeltamista ja eikeskittyneen valokaaren. Balanssi . Ökad inträngning 70 procent negativ elektrod. Elektrodin kärjen valmistelu – pallomainen, terävä tai kärki katkaistu Pallomaista muotoa käytetään yleensä puhdas volframielektrodeilla ja zirkoniseosteisilla elektrodeilla, kun niitä käytetään vaihtovirralla, jolla on sinimuotoinen aaltomuoto ja tavanomaisilla TIG-koneilla, joissa on suorakaideaalto. Se voi myös irrota sekä liata hitsisulaa ja hitsiainetta. Seosaineesta riippuen voi toivottu ominaisuus olla vakaa kaari sekä vaihtoettä tasavirralla, pitkä käyttöikä ja mahdollisuus käyttää pienempää elektrodia samaan työhön. Hionta vaatii huolellisuutta ja hiomakiveä, joka tehty erityisesti volframielektrodien hiontaa varten, jotta estetään saastuminen. Näillä elektrodeilla on samoja etuja kuin ceriumseosteisilla WCe20-elektrodeilla ja lisäksi samoja hyviä ominaisuuksia kuin toriumseosteisilla WTh20-elektrodeilla. Elektrodin kärjen hionta. Näillä elektrodeilla on erinomaiset syttymisominaisuudet, pitkä elinikä, hyvä kaaren vakavuus myös pienillä virroilla ja erinomaiset uudelleensyttymisominaisuudet. Balanssitekijän korottaminen antaa enemmän lämpöä ja tunkeumaa, mutta vähemmän oksidikalvon rikkomista työkappaleen pinnalla. Monissa tapauksissa elektrodi voi korvata WTh20-elektrodin ilman, että tarvitsee tehdä merkittäviä muutoksia hitsausarvoihin. Normaalisti hiotaan kärki: L = 1,5-2 kertaa halkaisija D (pienempi arvo koskee halkaisijoita yli 2,5 mm).. D Normalt slipas spetsen L = 1,52 gånger diametern D. Jos teet hiontaa kuivana, tarkista, että kaikki hiontapöly kerätään talteen. Hionta tehdään elektrodin pituussuuntaan, jolloin hiontajäljet jäävät pituussuuntaan. Näiden sisältöjä ei ole kuitenkaan standardisoitu, mutta kansainvälisen standardin SFS-EN ISO 6848: 2015 mukaan kirjaintunnus on WG, jota seuraa seosainemerkintä ja pitoisuus, esim. Radiella slipspår kan ge bågvandring eller okoncentrerad ljusbåge. Fel. Kärki valmistetaan yleensä hiomalla. Kun käytetään nykyaikaisia vaihtovirtalähteitä (TIG-inverttereitä) ja tasavirtaprosesseja, pitää käyttää teräväksi hiottuja elektrodeja (cerium-, lantaanitai maametalliseosteisilla volframielektrodit). Usein hieman pienempi oksidikalvon murtaminen ei ole ongelma, jos työkappaleen pinta on normaalisti hapettunut (oksidoitunut). Se toimii hyvin sekä vaihtovirralla että tasavirralla, kun käytetään elektrodissa terävää kärkeä. Valmistaja on velvollinen ilmoittamaan jokaisen seosaineen ja sen %-määrän paketissa. Elektrodi syttyy hyvin myös pienillä virroilla ja toimii oikein hyvin sekä vaihtovirralla että tasavirralla. Harvinaisten maametallien oksidit (väritunnus: vaihtelee valmistajan mukaan) Volframielektrodit, joissa on harvinaisten maametallien oksideja, sisältävät määrittämättömiä lisäyksiä ”harvinaisia maametalleja” tai eri oksidien yhdistelmiä. Työstävä materiaali hiomakivessä on useimmiten timantti, joka toimii parhaiten tässä tehtävässä. Elektrodin valmistajan suositukset ovat viitteellisiä. Tärkeintä on kuitenkin, että se antaa myös vähemmän lämpöä Kuva 1. Elektrodin kärki voidaan yksinkertaisesti saada palloutumaan käyttämällä vaihtovirtaa ja halkaisijalle suositeltua virranvoimakkuutta. Pallon halkaisija ei saa ylittää 1,5 kertaa halkaisija eikä saa alittaa elektrodin halkaisijaa. Vaihtovirran aaltomuoto . Elektrodilla voidaan käyttää korkeampia virtoja ja saada vakaa valokaari sekä riski volframihiukkasten seostumisesta hitsisulaan on pienempi. Kärki helpottaa syttymistä ja fokusoi valokaarta tekemään paremman tunkeuman. Tämä elektrodi on suosittu yleiskäyttöelektrodi. [ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 16 hintään 97,80 % volframia ja 1,30-1,70 % lantaanioksidia. WLa15-elektrodi on usein täydellinen kompromissi, kun haluat optimoida hitsauksen. Taajuus Balanssi Balanssi (+navan ja -navan keston säätö) on parametri, joka lisää tekijää EN/EP ja se annetaan %:na. Korkeammilla virroilla voi uloin kärki ylikuumentua ja siitä voi irrota ainetta hitsisulaan, mikä voidaan nähdä röntgenkuvassa. Jos tehdään näin, pintaan jää vähemmän karheuksia, jotka voivat aiheuttaa kaaren vaeltamista tai epävakaata keskittymistä. L Fyrkantvåg vid TIGsvetsning med balans kontroll. Mutta se ei kuitenkaan saa olla niin korkea, että elektrodi ylikuumentuu. Monien mielestä WLa20 elektrodilla (sininen) on hiukan paremmat ominaisuudet kuin WLa15-elektrodilla tasavirralla (DC) ja parempi kaaren vakavuus vaihtovirralla (AC) sekä pienillä että suurilla virroilla. Raka slipspår längs med klingan ger en stabil ljusbåge. Hitsausparametrien vaikutus alumiinin AC-TIG-hitsauksessa (vaihtovirta-TIG-hitsauksessa) Vaikuttavia hitsausparametrejä ovat hitsausvirran lisäksi: . Se on tehokas alumiiniseosten, magnesiumseosten, kupariseosten, titaaniseosten, seostamattomien ja niukkaseosteisten terästen, runsasseosteisten terästen, nikkeliseosten ja superseosten hitsauksessa. Lämpötilan pitää olla riittävän korkea, jotta valokaari on vakaa
Hio elektrodi teräväksi. Se antaa parhaan vakaan valokaaren, mutta sillä on korkeampi, usein hieman epämielyttävä ääni. Kysymys: Elektrodilla täytyy raapaista työkappaletta, jotta HF-aloitus alkaa toimia. Raka slipspår längs med klingan ger en stabil ljusbåge. Kuva 3. Ota joku elektrodityyppi seostetuista elektrodeista: kulta, sininen tai turkoosi. Tavallisia kysymyksiä TIG-hitsauksessa Kysymys: Hitsauksen aikana kasvaa ”purse” elektrodin kärkeen. Kuten aikaisemmin mainittiin, oksidikalvon rikkominen ei vaadi normaalisti erityisen korkeata virtaa. Fel. Elektrodivalikoimassa ei ole mitään elektrodilajia, joka antaa ”pursetta”. orbitaalihitsauksessa. Noin 45 vuotta sitten tulivat markkinoille TIG-virtalähteet, joiden aaltomuoto enemmän suorakaideaalto, jossa oli jyrkempi aaltomuoto nollakohdan ylityksessä. Balanssoitu (tasapainoitettu) virta. Taajuus Nykyaikaisissa invertterivirtalähteissä voidaan nostaa taajuutta, mikä antaa vakaamman ja kohdistuneemman (fokusoidumman) valokaaren ja syvemmän tunkeuman. Det lägre värdet gäller för elektroddiametrar större än 2,5 millimeter. Hitsaajat pitävät usein tästä, koska se on suhteellisen hiljainen ja sillä on hyvä kaaren vakavuus. Tavallista on kuitenkin nostaa taajuutta, kun hitsataan pienemmillä virroilla kuin noin 50 A, koska se parantaa kaaren vakavuutta. Kysymys: Voidaanko alumiinia TIG-hitsata käyttäen tasavirtaa (DC-TIG). Näin voimme laittaa syrjään myös radioaktiivisen punaisen elektrodin työympäristön ja terveyden takia. Ökad inträngning 70 procent negativ elektrod. Helium antaa enemmän lämpöä valokaaressa, (korkeampi ionisointienergia). Lantaaniseosteinen ja harvinaisilla maametalleilla seostetut elektrodit ovat hyviä useimmissa käyttökohteissa, kun käytetään nykyaikaisia TIG-inverttereitä. Jos sinun tarvitsee pienentää balanssia oksidikalvon rikkomisen tehostamiseksi, niin elektrodin kärkeen muodostuu pieni pallo, jonka kanssa hitsaus on täysin hyväksyttävää. Neuvoja AC-TIG-hitsaukseen käyttäen terävää elektrodia Kokeile nostaa balanssi noin 70-75 %:iin sekä lisätä taajuutta noin 80-100 Hz:iin. Nämä elektrodit (kulta, sininen ja turkoosi) toimivat hyvin myös DC-TIG-hitsauksessa. EN/EP Joissakin TIG-virtalähteissä voidaan erikseen asettaa myös erilaiset virta-arvot EPja ENasetuksille. Stabiilein aaltomuoto on kuitenkin tavallinen suorakaideaalto ”Advanced Square Wave”. [ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 17 -elektrodiin, minkä ansiosta elektrodi voidaan pitää terävänä. Terävä elektrodi tuottaa keskittyneen valokaaren, mikä antaa paremman tunkeuman erityisesti pienahitsauksessa. Jotkut nykyaikaiset invertterivirtalähteet muistuttavat tätä aaltoa ja niitä kutsutaan nimellä ”Soft Square Wave” tai pehmeä suorakaideaalto. Suurin ero hitsauksessa, kun elektrodin kärjessä on pallo, on pienahitsauksessa, jossa valokaari kohdistuu pienarailon nurkkaan eikä vain lämmitä levyjä. Ökad oxiduppbrytning 45 Procent negativ elektrod. Oksidikalvon parempi rikkoutuminen, kun 45 % -napa (elektrodi). Tällöin usein aloitus tehdään argonkaasussa, minkä jälkeen siirrytään heliumiin. Oksidi on sähköinen eriste. Toimenpide on pidentää suojakaasun virtausaikaa eikä tehdä liian nopeiD Normalt slipas spetsen L = 1,52 gånger diametern D. Raapaisulla rikot oksidikerrokseen pienen reiän, jolloin HF voi sytyttää valokaaren. Tavallisesti balanssi asetetaan arvoon 70-75 %, jotta kärki pysyisi hyvänä. Rätt. L Fyrkantvåg vid TIGsvetsning med balans kontroll. Kuitenkin HF-kipinälle on vaikeampi aloittaa valokaari heliumkaasussa. Balanserad strömkurva. Torgny Karlsson Lincoln Electric Sweden tkarlsson@lincolnelectric.eu ja Johan Ingemansson Lincoln Electric Sweden jingemansson@licolnelecric.eu Artikkeli on käännös ruotsalaisesta hitsauslehdestä Svetsen no 1/2021 Kääntäjä Juha Lukkari Kuva 2. Kuitenkin on aina äärimmäisiä kohteita, joissa erilaiset seosaineet volframielektrodeissa antavat parhaita tuloksia. Onko elektrodi huono. Usein voidaan pärjätä pienemmällä taajuudella, jonka tuottaa mielyttävämmän äänen. Suuri tunkeuma, kun 70 % -napa (elektrodi). Suorakaideaalto TIG-hitsauksessa ja balanssikontrolli. Hieman korkeammilla virroilla on tapana pienentää hieman EP:tä, mikä pienentää elektrodiin kohdistuvaa lämpöä (myös korkeampi balanssitekijä pienentää lämpöä). Tällöin ei HF-kipinän tarvinnut olla päällä jatkuvasti ja valokaari tuntui olevan vakaampi, koska suorakaideaalto sisältää myös korkeampia taajuuksia, jotka vakauttavat valokaarta. Mistä se johtuu. Myös on myös kolmiomainen aaltomuoto, jota käytetään, kun hitsiaineet ovat ohuita, koska se tuottaa vähemmän lämpöä kuin muut aaltomuodot. valokaari ei sammuisi nollakohdassa (kohta, jossa virta on nolla napaisuuden vaihtuessa), niin näissä koneissa suurtaajuuskipinä on jatkuvasti päällä. Jottei ta liikkeitä TIG-hitsaimella sinä aikana, kun elektrodi jäähtyy. Kun käytetään AC/DC-TIG-hitsauksessa nykyaikaisia invertterivirtalähteitä, niin on harvoin tarve käyttää vihreitä volframielektrodeja ja suurta palloa, kuten aikoinaan opetettiin. Nykyaikaisissa TIG-virtalähteissä voidaan erikseen asettaa myös erilaiset virta-arvot EPja EN-asetuksille. Tätä on kuitenkin vaikea tehdä käsinhitsauksessa. Suorakaideaalto TIG-hitsauksessa, kun käytetään balanssisäätöä.. Vastaus: Jos ”purse” kasvaa elektrodin kärkeen, niin se on merkki huonosta kaasusuojasta. Elektrodityypeistä Aikoinaan hallitsevat tyypit olivat punainen (toriumseosteinen volframi) ja vihreä (puhdas volframi). Vastaus: Elektrodiin on muodostunut oksidia edellisen lopetuksen jälkeen. Radiella slipspår kan ge bågvandring eller okoncentrerad ljusbåge. AC-aaltomuoto (vaihtovirran aaltomuoto) Kuten aikaisemmin jo mainittiin, vanhemmissa ja yksinkertaisemmissa virtalähteissä käytetään sinimuotoista vaihtovirtaa. Elektrodit, joiden värit ovat kulta, sininen ja turkoosi, ovat esimerkkejä elektrodeista, jotka toimivat hyvin AC-TIG-hitsauksessa ja teräväkärkisinä. Vastaus: DC-TIG-hitsausta suojakaasuna heliumia käytetään tietyissä mekanisoiduissa hitsauskohteissa, esim
avaimenreikähitsaus). Kuva 1. MIG/MAG-hitsaus MIG/MAG-hitsaus on kaasukaarihitsausprosessi, jossa nimensä mukaisesti suojakaasuna voidaan käyttää sovelluskohteesta riippuen inerttiä tai aktiivista kaasua/kaasuseosta. Hitsausprosessin toteuttamiseen tarvitaan sekä plasmakaasua, joka on yleensä puhdas argon tai argon-vety-seos, että suojakaasua, joka voi olla inertti tai aktiivinen kaasu tai kaasuseos. Plasmahitsaus Plasmahitsaus on MIG/MAG-hitsauksen tavoin kaasukaarihitsausprosessi, mutta MIG/ MAG-hitsauksesta poiketen siinä valokaari palaa työkappaleen ja sulamattoman, yleensä volframista valmistetun, elektrodin välillä. Tässä artikkelissa fokus on lävistävällä valokaarella tapahtuvassa plasmahitsauksessa. Kuva 2. Plasmahitsaus voidaan jakaa myös toimintaperiaatteen, hitsausparametrien ja sovelluskohteen perusteella eri versioihin: hitsaus sulattavalla valokaarella, joka muistuttaa TIG-hitsausta, ja hitsaus lävistävällä valokaarella, joka muistuttaa laser-hitsausta. Plasmahitsausta voidaan suorittaa ilman lisäainetta tai käyttäen lisäaineen syöttöä, joka voi tapahtua joko käsin (käsinhitsaus) tai mekanisoidusti (mekanisoitu/automatisoitu hitsaus). Plasma-MIG/MAG-”hybridihitsaus” Tuomas Skriko, Miikka Karhu, Esa Hiltunen Plasmaja MIG/MAG-hitsaukselle on omat perinteiset sovelluskohteensa koneja metalliteollisuudessa. Kuvassa 1 on esitetty MIG/MAGhitsauksen periaate. Prosessissa valokaari palaa työkappaleen ja sulavana elektrodina toimivan lisäainelangan välillä. Plasmahitsauksen perusperiaate. Edellä esitetty prosessikuvaus havainnollisti plasmakaarihitsausta, mutta plasmahitsausta on mahdollista toteuttaa myös plasmasuihkuhitsauksena, jossa valokaari palaa elektrodin ja hitsauspolttimen suuttimen välillä. Plasmahitsauksessa käytetään yleensä tasavirtaa, jossa työkappale on kytketty hitsausvirtalähteen +napaan ja vastaavasti elektrodi -napaan, mutta myös vaihtovirralla on mahdollista hitsata (esim. Tämä artikkeli on tiivistelmä LUT-yliopistossa tekeillä olevasta opinnäytetyöstä [1], jossa tutkitaan plasma-MIG/MAG-hybridihitsausta edellä mainittujen kirjallisuusselvitysten ja käytännön laboratoriokokeiden avulla. Tasavirralla hitsattaessa useimmiten työkappale on kytketty hitsausvirtalähteen -napaan ja vastaavasti lisäainelanka +napaan, mutta MIG/ MAG-hitsausta on mahdollista suorittaa myös muilla tavoin (esim. vaihtovirralla hitsaus). [3]. Tässä artikkelissa perehdytään ja esitellään plasma-MIG/MAG-hybridihitsausmenetelmä sekä luodaan katsaus plasmaja MIG/MAGprosessin yhdistämiseen liittyvistä tekijöistä ja mahdollisista haasteista perustuen kirjallisuustietoon, tieteellisiin tutkimustuloksiin sekä suoritetuista käytännön hitsauskokeista saatuihin kokemuksiin ja havaintoihin. Prosessi muistuttaa TIG-hitsausta, mutta plasmahitsauksessa valokaarta kuroutetaan, jolloin valokaaren energiatiheys kasvaa ja tämän ansiosta hitsaus voidaan suorittaa lävistävällä valokaarella (ns. Hybridihitsauksen perusperiaatteena voidaan pitää sitä, että yhdistettävät prosessit vaikuttavat ja toimivat samassa hitsisulassa. Tällöin hybridihitsausta voidaan lähtökohtaisesti toteuttaa myös kahdella erilaisella kaarihitsausprosessilla. [ www.hitsaus.net ] 1/ 20 22 18 Johdanto Hybridihitsauksella viitataan yleensä prosesseihin, joissa yhdistetään laserja kaarihitsausmenetelmiä, kuten MIG/MAG-, TIGtai jauhekaarihitsausta. Tätä prosessivariaatiota ei kuitenkaan käsitellä tässä artikkelissa. Kuvassa 2 on esitetty plasmahitsauksen periaate. Otsikossa olevalle ”hybridihitsaus” -kirjoitusmuodolle on myös peruste, joka selviää tässä artikkelissa. Näiden hitsausprosessien yhdistäminen valmistavassa teollisuudessa ei kuitenkaan ole kovin yleistä, vaikka aiheesta on tehty viime vuosina tieteellisiä tutkimuksia ja käytännön sovelluksia, jotka osoittavat kyseisten prosessien yhdistämisen toimivuuden monissakin tapauksissa. MIG/MAG-hitsauksen perusperiaate. [2] alumiinin hitsaus)