Ä lä un o hd a : K ä yt ä a in a su o ja va a tt ei ta Missä tahansa hitsaat, mitä tahansa hitsaat, Böhler Weldingillä on paras hitsauspuikko hommaan. Toimitamme kaiken tyyppisiä hitsauspuikkoja jotka ovat helppo käsitellä, ovat syttyvyydeltään hyviä ja omaavat hyvän hitsattavuuden. voestalpine Böhler Welding Nordic AB www.voestalpine.com/welding Anz-Boehler-Elektroden-A4-FIN-Hitsaustekniikka.indd 1 09.11.17 15:20
Messualueen pinta-ala (brutto) oli noin 100 000 m 2 ja näyttelyhalleja oli yhdeksän. 6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 2 P Ä Ä K IR JO IT U S Düsseldor fin messukeskuksessa Saksassa järjestettiin 25.29.9.2017 jo 19. telakkasovellukset. Aivan tarkkaa tietoa näistä luvuista ei ole. Kumpienkin messujen kokonaiskustannukset lienevät olleet useita miljoonia euroja. Messuluettelossakin oli peräti 760 sivua. Hitsauslisäaineet Lisäksi lehdessä on muita artikkeleita, jotka liittyvät läheisesti nykypäivän hitsausteniikkaan ja hitsausmenetelmiin sekä hitsausmessuihinkin: Teollisuus 4.0, aaltomuoto-ohjattu MIG/MAG-hitsaus, MIG/ MAG-hitsauksen kaaritehon mittaus ja IIW:n komiteaselostus. kerran laajan teemanumeron, jossa kerrotaan hitsausmessujen tarjonnasta ja uutuuksista sekä sitä kautta myös koko hitsaustekniikan kehityksen suunnista maailmalla ryhmiteltynä eri aihekokonaisuuksiin. Vanhoista selostuksista saisi hyvinkin mielenkiintoisen kuvan hitsaustekniikan kehityksestä 1950-luvun jälkeen. Tällä kertaa messut järjestettiin poikkeuksellisesti viereisen kaupungin Düsseldorfin messukeskuksessa eikä Essenissä, jossa ne on järjestetty vuodesta 1952 lähtien joka neljäs vuosi. Näillä maailman suurimmilla ja tunnetuimmilla hitsausmessuilla (No 1) esillä oli koko hitsaustekniikka eli hitsausteknologia menetelmineen, laitteineen ja lisäaineineen sekä sen lähialat, mm. Entä ultraäänihitsaus. Saksalaisten jälkeen tulivat kiinalaiset, joiden määrä oli edellisiin messuihin verrattuna lähes kaksinkertaistunut. Hitsaustekniikka-lehti julkaisee nyt jo 9. Aikoinaan paljon puhuttu liimauksen tuleminen ei näy paljoakaan. Tarjonta oli niin valtavaa, että kaikkeen ei juurikaan ehtinyt perehtyä ainakaan yksityiskohtaisesti ja paljon jäi varmasti näkemättä. Schweissen und Schneiden -hitsausmessut Saksassa Seuraavassa neljän kärki näytteilleasettajissa. Erilaiset räätälöidyt MIG/MAG-valokaaret eli optimoidut MIG/MAG-prosessit edustanevat kaarihitsauksen keihäänkärkeä. Saksan ulkopuolelta tulevien osuus oli 64 %. MAGhitsaus oli silloin vielä CO 2 -hitsausta. Eksoottisin osallistujamaa lienee ollut Yhdistyneet Arabiemiirikunnat ja kaukaisin Australia. Henkilövahvuus oli noin 200 henkeä! Seuraavaksi suurin lienee ollut itävaltalainen konevalmistaja Fronius, noin 1000 m 2 ja 100 henkeä. Ensimmäinen teemanumero ilmestyi jo 1985, jolloin lähes koko lehti oli täynnä katsauksia messuihin. Kaarihitsaus eri muodoissaan jatkaa edelleen vahvaa menoa liittämistekniikan johtajana. Kaarihitsauslaitteet . Eli ”Schweissen und Spazieren” Näytteille asettajien kokonaismäärä oli 1035 (1017 vuonna 2013), jotka tulivat 41 (40 vuonna 2013) eri maasta. Tänä vuonna vierailijoiden määri oli yli 50 000, mikä on tosin vain vajaa puolet kävijäennätyksistä alkuvuosilta, yli 100 000, mutta suurin piirtein viime vuosien luokkaa. Kiina: 215 . Ensimmäinen messuselostus löytyi vuodelta 1961, jolloin selostus mainitsee näyttelyssä kävijöiden määräksi 120 000-150 000 henkeä ja näytteilleasettajien määräksi 185 sekä pinta-alaksi sisätiloissa 25 000 m 2 . Messut olivat jälleen lähes ylivoimaisen laajat. Syynä oli Essenin messualueen remontti, mutta vuonna 2021 palataan takaisin Esseniin. Kun käveli useiden päivien aikana edestakaisin messuosastoja useita kertoja, lienee kävelymittariin tullut useampia kymmeniä kilometrejä. Juha Lukkari Päätoimittaja Hitsaustekniikka-lehti juha.lukkari@shy.inet.fi. Saksa: 368 . USA: 32 Mitään ”veret seisauttavaa” ja mullistavaa uutta ei oikein löytynyt, mutta paljon, paljon hienoja parannuksia ja uutuuksia oli. Italia: 89 . Kuonakaarihitsaus mainittiin 1961 yhtenä huomispäivän hitsausmenetelmänä! Onko muuten näkynyt. Tämä teemanumero koostuu seuraavista aihealueista, jotka eri asiantuntijat ovat kirjoittaneet: . Suurin osasto lienee ollut itävaltalaisella lisäainevalmistajalla Böhlerillä, noin 1400 m 2 , mistä ”ravitsemustilan” osuus oli huomattavan suuri. Ensimmäisillä messuilla 1952 näytteilleasettajia oli noin 100 ja näyttelypinta-ala noin 7000 m 2 sekä messuvieraita oli yli 60 000. Toki sitä ennenkin Essenin messuista oli kirjoitettu jo lähes alusta alkaen. . Ehkä siihen voidaan palata joskus myöhemmin. leikkaus, railonvalmistus, tarkastus, laadunhallinta, pilvipalvelut, tietojenkeruujärjestelmät, lämpökäsittely, liimaus, ruiskutus, tietojenkäsittely, tarkastus, prosessinohjaus, virtuaalihitsaus (opetusohjelmat) ja työsuojelu. Saksalaiset yritykset olivat jälleen perinteiseen tapaan suurin ryhmä. Sen jälkeen toki piti kävellä illalla vanhaan kaupunkiin (Altstadt) ja tietysti saksalaiselle oluelle (Ein Bier bitte!). Tämä tarkoittaa muutettuna yhdeksi halliksi, jonka leveys on 50 m ja pituus noin 2000 m. Yleiskatsaus . Ei taida ainakaan vielä olla kaarihitsauksen voittanutta, vaikka erityisesti laserhitsaus kaikissa eri muodoissaan on kasvussa ja saavuttanut jo merkittävän kehitystason sekä löytänyt paljon käyttökohteita, mm. Kiinalaiset kuluttavatkin noin puolet koko maailman hitsauslisäaineista. kerran kuuluisat hitsausja leikkausmessut SCHEISSEN UND SCHNEIDEN (”Essenin hitsausmessut”), jotka ovat alallaan ylivoimaisesti suurimmat maailmassa ja jonne suomalaisetkin rientävät aina sankoin joukoin
Special Alloys TM on uusi brändimme ja sillä on yksi laajemmista lisäainevalikoimista. Brändien integrointi parantaa joustavuuttamme ja tuotteiden saatavuutta. 6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 3 6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 3 • NIUKKASEOSTEISET • RUOSTUMATTOMAT • KUUMALUJAT • NIKKELISEOKSET • PUHDAS NIKKELIJA NIKKELI-RAUTA SEOKSET LAAJA VALIKOIMA HITSAUSLISÄAINEITA VAATIVIIN SOVELLUKSIIN Lincoln Electric ja Metrode ovat yhdistäneet tuotevalikoimansa ja metallurgisen osaamisensa. • NIUKKASEOSTEISET • RUOSTUMATTOMAT SPECIAL ALLOYS TM –tuotevalikoimaan kuuluvat niukkaseosteiset, ruostumattomat, kuumalujat, nikkeliseosteiset ja puhdas nikkelija nikkeli-rautaseosteiset lisäaineet. M RE KOKONAISVALTAISIA RATKAISUJA SAMALTA TOIMITTAJALTA KOKONAISVALTAISIA RATKAISUJA SAMALTA TOIMITTAJALTA www.lincolnelectric.eu infose@lincolnelectric.eu. SPECIAL ALLOYS TM –tuotevalikoimaan kuuluvat niukkaseosteiset, ruostumattomat, kuumalujat, nikkeliseosteiset ja puhdas nikkelija nikkeli-rautaseosteiset lisäaineet
6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 4 Hitsausmessut Düsseldorfissa 25.-29.9.2017 Juha Lukkari Kaarihitsaus eri muodoissaan jatkaa edelleen vahvaa menoa, vaikka mitään todella aivan mullistavaa uutta ei näkynyt, ainakaan helposti päältäpäin katsottuna. yksi mielenkiintoisimmista sovellutuskohteista telakat. Kaarihitsauksessa tulee koko ajan paljon pienempää ja isompaa uutta, erityisesti MIG/MAGhitsauksen puolella. Uudet teknologiat, mm. Eipä taida ainakaan vielä löytyä kaarihitsauksen voittanutta, vaikka sädehitsaus, erityisesti laserhitsaus kaikissa eri muodoissaan, on kasvussa ja saavuttanut jo merkittävän kehitystason sekä löytänyt paljon käyttökohteita, esim. Perinteiset kaarihitsausmenetelmät eivät ole jääneet muiden menetelmien jalkoihin. Lean-valmistus ja Teollisuus 4.0 sekä erilaiset hitsaustuotannon hallintaja tietojenkeräysohjelmat ovat tulleet voimalla konepajoihin ja ne vaikuttavat hitsaustuotantoon ja hitsaajien työhön.
Ne on suunniteltu ja rakennettu kestämään vuosikymmeniä vaativissakin ympäristöissä. Teollisen internetin perimmäinen ajatus on yritysten kilpailukyvyn nostaminen. Tämä onnistuu, kun tuotantolaitoksen koneiden ja laitteiden välille rakennetaan reaaliaikaista tiedonsiirtoa hyödyntävä verkko älykkäitä antureita käyttämällä. Moni varmasti kysyi, että mitä tarkoittaa Welding 4.0 tai vain 4.0. Kun valmistus-, tuotantoja logistiikkaketju keskustelevat keskenään, tehokkuuskin paranee. leikkaus, railonvalmistus, tarkastus, laadunhallinta, erilaiset ohjelmistot, tietojenkeruujärjestelmät, lämpökäsittely, liimaus, ruiskutus, tietojenkäsittely, laadunvarmistus, tarkastus, prosessinohjaus, virtuaalihitsaus, opetusohjelmat ja työsuojelu. . Tällä kertaa suurin uutinen (lehdistötiedote 31.7.2017) oli, kun amerikkalainen Lincoln Electric osti ranskalaiselta suurelta kaasuyhtiöltä Air Liquide sen hitsauspuolen Air Liquide Welding. Coastone Oy valmistaa särmäyspuristimia, kuva 4. Aihekohtaiset artikkelit Lisäaineiden, hitsauskoneiden, robottihitsauksen ja laserhitsauksen esittelyihin ja yksityiskohtiin palataan myöhemmissä artikkeleissa tässä lehdessä. ESABin uusimmat yrityshankinnat (ESAB). Ne ovat kaikki sähköisiä ja hyödyntävät servotekniikkaa. Digitalisaation aikakautena valmistavan teollisuuden kohdalla kuulee puhuttavan myös teollisesta internetistä ja Industrie 4.0:sta, suomeksi Teollisuus 4.0:sta. Näillä hankinnoilla ESAB vahvistaa teknologista osaamistaan ja strategista fokustaan automatisoituun hitsausteknologiaan, kuva 2. AMI: johtavia yrityksiä automaattisessa orbitaali-TIG-hitsauksessa. Kaupassa Lincoln sai tunnetun ja perinteikkään saksalaisen hitsausyrityksen Oerlikonin sekä italialaiset SAF-FRO ja CEMENT, kuva 1. Kuva 3. artikkeli myöhemmin tässä lehdessä: Teollisuus 4.0 Suomalaiset yritykset messuilla Messuilla oli viisi suomalaista yritystä esittelemässä valmistamiaan tuotteitaan ja ratkaisujaan: COASTONE OY (särmäyspuristimet), Delfoi Oy (ohjelmointiohjelmistot), Kemppi Oy (hitsauslaitteet), Pemamek Oy (hitsauksen mekanisointi ja automatisointi) ja T-Drill Oy (putkien työstölaitteet). . Mihin ollaan astumassa?. Kun tilausja toimitusprosessit hoituvat nykyisin jo automaattisesti, on katse suunnattava kohti tuotannon kustannustehokkuuden parantamista. Enter Welding 4.0 ??. TBi Industries: johtavia korkealaatuisten hitsauspistoolien kehittäjiä ja valmistajia. Taitaa kuulua myös lyhenne IoT (Internet of Things, teollinen internet) tähän yhteyteen. Yrityksiä hitsataan yhteen (Lincoln). . Lincolnin liikevaihto 2016 oli 2,3 miljardia USD ja Air Liquiden Welding`in 350 miljoonaa euroa. 6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 5 Näillä maailman ylivoimaisesti suurimmilla ja tunnetuimmilla hitsausmessuilla esillä oli koko hitsaustekniikka eri menetelmineen, laitteineen ja lisäaineineen sekä sen lähialat, mm. Yrityksiä hitsataan yhteen Usein juuri messujen alla on julkaistu yritysostoja. Kaikki koneet rakennetaan kokonaan Suomessa Seinäjoella. Mihin ollaan astumassa, kuva 3. Kuva 2. HKS: kehittää, valmistaa ja markkinoi korkeatasoisia mittalaitteita ja ohjelmistoja hitsaussovellutuksiin. Toinen suuri uutinen oli, että ESABin omistaja on ostanut alkuvuonna 2017 joukkoonsa mukaan kolme korkean teknologian hitsausyritystä, saksalainen TBi Industries, saksalainen HKS ja amerikkalainen AMI. Myös jotkut konevalmistajat puhuivat 4.0:sta. Delfoi ARC 4.0 -ohjelmisto edustaa markkinoiden edistyneintä Kuva 1. Nyt yrityksiä oli vähemmän kuin edellisillä kerroilla, viime kerralla oli peräti kahdeksan yritystä. Delfoi Oy esitteli uuden sukupolven hitsauksen ja leikkauksen offline-ohjelmointiohjelmistoaan, kuva 5. Ks
Kuva 6a. Kuva 6c. Valmiina taistoon (Kemppi). Kiinnostusta riitti (Kemppi). Yleisnäkymä osastolle (Coastone). 6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 6 Kuva 4. Kuva 5. Hilarc, yksi virtalähteiden läpimurroista maailmalla vuonna 1977 (Kemppi).. Kuva 7. Kuva 6b. Yleisnäkymä osastolle (Delfoi). Vieraita odotetaan (Kemppi)
Messuilla esillä ollut Hilarc oli yksi tällaisista läpimurroista hitsauskoneissa maailmalla vuonna 1977. WeldEye toimii kaikkien hitsauslaitemerkkien kanssa hitsaustuotannon sijainnista riippumatta. Pemamek on saanut aivan äskettäin suuret tilaukset saksalaiselta MV WerfKuva 8. 6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 7 Kuva 10. Hitsauslinjatoimitukset nykyisin perustuvat johtavilla telakoilla maailmassa usein laser-hybridihitsaukseen, kuva 12. Lisäksi järjestelmä ohjaa valokaarta adaptiivisesti siten, että sen energiatiheys on jatkuvasti suurimmillaan. Pääosassa olivat mm. hitsausohjeet, hitsaajien ja tarkastajien pätevyydet, hitsausten dokumentaatio, raportointi ja hallinta. offline-ohjelmointiteknikkaa. Kuva 11. Järjestelmä on myös mahdollista yhdistää WeldEye-hitsaushallintaohjelmistoon. Myös HT-lehdessä on ollut artikkeli numerossa No 1/2015, jossa esimerkki oli RGT-hitsauksen soveltamisesta laivanrakennuksessa (yksi tuloksista oli, että railokulman pienentäminen alkuperäisestä 45 asteesta 30 asteeseen on mahdollista käyttämällä Wise Penetration -prosessia, jolloin railotilavuus ja samalla hitsiainemäärä pieneni 25 mm:n levyllä arvosta 3,1 kg/m arvoon 2,3 kg/m) ja numerossa No 5/2016: Kempin RGT haastaa perinteiset railomuodot. RGT-kapearailoratkaisun ydin on valokaaren hallintajärjestelmä, joka pitää MIG/ MAG-hitsauksessa valokaaren tehon vakiona noin 30 mm:n suutinetäisyyteen asti. Menetelmästä ilmestyi myös ar tikkeli messujen aikaan ilmestyneessä saksalaisessa Welding and Cutting -hitsauslehdessä No 3/2017. Siihen kuuluu joukko osioita, jotka kattavat mm. MIGhitsauskone X8 MIG Welder, MIG-kone A7MIG-Welder-450 robotisoituun hitsaukseen, hitsauksen hallintaohjelmisto WeldEye, kavennettuun railoon perustuva RGT-hitsaustekniikka ja kevytmekanisoinnin orbitaalija kiskojärjestelmät. Pemamek on tullut merkittäväksi toimittajaksi telakoilla eri puolilla maailmaan, viimeksi Turun telakalla, mistä on kerrottu myös tässä lehdessä, (No 5/2016 ja No 5/2017). Se on monella tavalla myös edelläkävijä hitsausalalla. Sen avulla kavennettuun railoon hitsaaminen onnistuu luotettavasti ja tehokkaasti ilman erikoisvarusteita noin 30 mm:n aineenpaksuuteen asti. Huippuluokan virtalähde takaa erittäin tarkan valokaaren hallinnan ja erinomaisen suorituskyvyn aina 600 ampeeriin asti. myös HT-lehti No 2/2017. Delfoi ARC 4.0:ssa on monia uusia ainutlaatuisia ominaisuuksia entistä nopeampaan ja helpompaan ohjelmointiin ja hitsauksen simulointiin ja visualisointiin. Pemamek on johtavia hitsauksen ja leikkauksen mekanisointija automatisointiratkaisujen valmistajia maailmassa. ks. Sen avulla jokainen hitsi on jäljitettävissä. Yleisnäkymä osastolle (Pemamek).. Putkien MAG-hitsausta käyttäen Wise-toimintoja (Kemppi). Paketti valmiina robottihitsaukseen A7-MIG-Welder-450 ja robotti (Kemppi). MIG/MAG-hitsauksessa käyttäen RGT-tekniikkaa (Reduced Gap Technology eli ”kavennettu railo -tekniikka”) voidaan pienentää railon tilavuutta, minkä ansiosta hitsausaika lyhenee ja lisäaineen kulutus pienenee tuoden merkittäviä säästöjä. Pemamek Oy esitteli mekanisointija automatisointiratkaisujaan ja -toimituksiaan ympäri maailmaa, kuiva 11. Kempin MIG/MAG-hitsauksen lippulaiva (Kemppi). WeldEye on pilvipohjainen hitsauksen yleinen hallintaohjelmisto, mikä soveltuu erilaisille hitsaustuotannoille täyttäen kansainvälisten standardien kuten ISO, ASME ja AWS, vaatimukset. Näin ei myöskään tarvita erillisiä ohjelmistoasennuksia. Osasto oli perinteiseen tapaan iso tanssityttöineen. Kuva 9. MIG-kone X8 MIG Welder tarjoaa kaikkea synergisestä ja pulssi-MIG/MAG-hitsauksesta puikkohitsaukseen, MIG-kaarijuottoon, hiilikaaritalttaukseen ja pinnoitushitsaukseen. WeldEye on pilvipalvelu, joten sitä voi kätevästi käyttää tietokoneilla ja älypuhelimilla. Kemppi Oy on yksi johtavista kaarihitsauslaitteiden ja hitsausohjelmistojen valmistajista maailmalla. Ohjelmisto on tarkoitettu kaarija laserhitsaukseen sekä plasmaja laserleikkausprossesseihin
Kullakin paikalla oli käytännön asiakasesimerkki ja pyöri esittelyvideo hitsauksesta, kuva 13. Laser-hybridihitsausesimerkkejä telakalta (Pemamek). Käsinhitsaus (MAG-täytelankahitsaus): 20 h ja robottihitsaus: 4 h. Asiakasesimerkit näyttivät myös hitsausaikavertailun entisen käsinhitsauksen ja uuden mekanisoidun hitsauksen välillä, kuva 14. Kuva 14. Esimerkkituotteita (Pemamek). Yritys valmistaa Laihialla koneita putkenhaaroittamiseen ja -katkaisuun sekä putken pään muotoiluun erilaisiin teollisuussovellutuksiin eri asiakastoimialoilla. Investointi taitaa kannattaa. 6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 8 tiltä toimittaa sen telakoille Rostockiin ja Wismariin tuotantolinjoja. Kuva 13. T-Drill Oy kuuluu maailman johtaviin putkentyöstöratkaisujen toimittajiin, kuva 15. Pema on julkaissut äskettäin valtavan määrän kerta kaikkiaan upeita toimialakohtaisia julkaisuja, jotka ylittävät kenen tahansa alan toimittajan kirjallisuuden tason maailmassa. Lisäksi valikoimaan kuuluu kannettavat ratkaisut putkiKuva 12. Kuva 15. Yleisnäkymä osastolle (T-DRILL).. Tämä vahvistaa entisestään yrityksen asemaa maailmassa. (Pemamek). Pemamek oli rakentanut osastonsa asiakastoimialojen (-segmenttien) mukaan, jotka olivat Shipbuilding and Offshore (laivanrakennus ja offshore), Wind Energy (tuulienergia), Heavy Fabrication (raskas teollisuus), Process and Nuclear (Prosessi ja ydinvoima), Mobile Machinery (liikkuva kalusto) ja Industrial Boiler (voimalaitoskattilat). Esimerkkituotteena `järeä ja iso yhdekappale ja sen hitsausaikavertailu
päällehitsausta täytelangalla ja jauhekaarinauhalla, lujien terästen hitsausta saumattomalla metallitäytelangalla ja valuraudan hitsausta, kuva 18. uusi seostamaton MAG-umpilanka Purus ja parannettu jauhekaarijauhe OK Flux 10.62. Se käyttää kuten nimestä voi päätellä kaarihitsausta ja tarkemmin ilmaistuna robotisoitua MIG/MAG-hitsausta halutun tuotteen tekemiseen hitsaamalla ”palkoa palon päälle.” Se voidaan yhdistää myös CAD/CAM-suunnitteluun, jolloin prosessi on automaattinen suunnittelusta valmistukseen. Böhler järjesti neljän päivän aikana seminaarin, jossa se esitteli lyhyiden esitelmien avulla lähinnä tuotekehityksen saavutuksiaan. Materiaalia lisäävä valmistus käyttäen robotisoitua MIG/MAG-hitsausta (Böhler).. Tehtaita on toki monessakin maassa. Koneet ulottuvat käsikoneista pienempiin käyttökohteisiin kokonaisiin tuotantolinjoihin eri teollisuuden aloille. Meikäläiselle tämä oli ensimmäisen kerta, kun onnistuin näkemään oikeasti putken ”kaulustusta”, kuva 16. Havaintoja muutamilta tutuilta ei-suomalaisilta osastoilta. Järeämmästä hitsauksessa esitteKuva 16. Kaulustuksen tekemistä putkeen (T-Drill). Böhlerillä on tuoteohjelmassa lankavalikoima seostamattomista runsasseosteisiin teräslankoihin ja alumiineista titaaneihin. Hitsausesityksissä oli mm. että osaston ”ravitsemuspuoli” oli lähes yhtä iso kuin hitsaustuotteiden puoli. Robottihitsausesityksiä saumattomalla metallitäytelangalla (Böhler). Kuva 19. Böhler kutsuu teknologiaansa termillä Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM). Seminaari oli tosi korkeatasoinen, josta muutamia mainintoja sisällöstä: nauhapinnoitus Alloy 625-nikkeliseosnauhalla, kuumalujien CrMoV-terästen kehitys, saumattomat täytelangat, voimantuotannon nykynäkymiä, hitsausratkaisuja voimantuotantoon, hitsausratkaisuja tuulimyllyjen valmistamiseen ja hitsausohjelmisto lujien terästen hitsaukseen. Se on vallannut alaa myös metalliteollisuudessa. 6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 9 miesten ja putkistourakoitsijoiden tarpeisiin. HT-lehti no 1/2016). Lisäaineista esittelyssä olivat mm. Yleisnäkymä osastolle (Böhler). Böhler (voestalpine Böhler Welding) on maailman johtavia lisäaineyrityksiä, jonka kotipaikka on Kapfenbergissä Itävallassa, kuva 17. Viime vuosina kovasti esillä olevalla ja voimakkaan hypen saattelemalla uudella valmistusmenetelmällä on monta nimeä: 3D-tulostus ja materiaalia (ainetta) lisäävä valmistus sekä 3D Printing, additive manufacturing, AM jne (ks. Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM). Epäselväksi jäi miten nämä langat eroavat tavanomaisista hitsaulangoista. Lisäaineita oli esillä puikoista hitsausnauhoihin. ESABin osasto oli näyttävä kuten aikaisemminkin keskittyen erityisesti tuoteuutuuksiin, kuva 20. Huomiota herättävää oli. Böhlerin keihäänkärki lisäaineissa tuntui olevan saumattomat (”seamless”) täytelangat ja erityisesti laserhitsatut saumattomat täytelangat, ”I am Diamondspark”. Kuva 18. Kuva 17. Kun se oli esillä messuilla Böhlerin osastolla, niin ollaan todella aivan uusimman teknologian äärellä, kuva 19
Toinen koneuutuus oli kevyet Renegade ES 300i, ET 300i ja ET 300iP, joista ES300i puikkohitsaukseen sekä ET 300i ja ET 300iP puikko-/TIG-hitsaukseen. Kuva 21. Kuva 22b. Yleisnäkymä osastolle (ESAB). Paino on 18 kg ilman lankakelaa. Ne ovat valovirtakoneita, joiden liitäntäjännite on 230 V. Hitsauskoneista haluttiin tuoda esille erityisesti uudet monipuoliset, tehokkaat, kevyet ja kannettavat REBEL-monimenetelmäkoneet (MIG/MAG-hitsaus/umpilanka ja täytelanka, puikkohitsaus ja TIG-hitsaus) Rebel EMP 215ic ja 235ic. Kuva 20. Ne painavat noin 16 kg. Kuva 23. Kannettavia, kevyitä ja tehokkaita RENEGADE-puikko/TIGkoneita (ESAB). Edelliseen sopii 5 kg:n lankakela ja jälkimmäiseen normaali 16 kg:n lankakela. 6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 10 lyssä olivat tehokas ICE-jauhekaarihitsaus ja kuonanauhapinnoitus käyttäen uutta tandemmenetelmää (kaksi nauhaa). Polttoleikkauskone Suprarex varustettuna uudella plasmaviisteleikkauspäällä DMX Beveller (ESAB). Painoonsa ja kokoonsa nähden ne ovat todella tehokkaita. Kannettavia kevyitä REBEL-monimenetelmäkoneita MIG/ MAG-, puikkoja TIG-hitsaukseen (ESAB). Koneet toimivat 300 ampeerilla 40 % kuormitusaikasuhteella ja ne voidaan kytkeä 230 V:n yksivaiheverkkoon. Kuva 22a. Lisäksi tulee markkinoille myöhemmin vielä EMP 255ic ja 320ic, jotka ovat voimavirtakoneita. Puhdasta jälkeä uudella MAG-langalla Purus (ESAB). Ne on varustettu korkeataajuussytytyksellä (HF) TIG-hitsausta varten
ArcTig, joka on uusi innovatiivinen TIGprosessi, jolla on poikkeuksellisen suuri tunkeuma. Periaate on, että kun elektrodia (Ø 5-6 mm) jäähdytetään, niin mitä kylmemmäksi se saadaan, sitä lähemmäksi kärkeä valokaari siirtyy ja sitä kapeammaksi se muuttuu. Lisävarustuksena tarvitaan ainoastaan uusi poltin ja tehokas jäähdytyslaite sekä riittävän tehokas virtalähde. Hitsauksen hallintaohjelma WeldCloudTM sisältää neljä osaa: Anturit, jotka mittaavat eri parametreja hitsauslaitteissa (kuten virta, jännite jne.) Viestintämoduuli, joka lähettää signaaleja antureista edelleen tietokantaan Tietokanta, joka tallentaa ja käsittelee kaikki tiedot, jotka lähetetään viestintämoduulista (tietokanta voi olla joko pilvipohjainen tai asennettu paikallisesti palvelimelle) Käyttöliittymä, joka sisältää kaikki sovellukset ja työkalut, joilla hitsauksen aikana luotuja tietoja voidaan analysoida, kontrolloida ja vertailla Fronius on itävaltalainen hitsauskoneiden valmistaja, joka mainostaa itseään hitsauskoneiden maailman teknologiajohtajana, kuva 24. Prosessissa on tehokas virtalähde 500 A, erittäin tehokas jäähdytin ja erittäin tehokkaasti jäähdytetty elektrodi polttimen elektrodinpitimessä. Lisäksi esittelyssä olivat hitsaukseen ja leikkaukseen liittyvät ohjelmat, hitsauksen yleinen ohjelma WeldCloud, leikkaukseen liittyvä CutCloud ja suojakaasuihin liittyvä FlowCloud. CMT-prosessin tuominen TPS/i-hitsauskoneisiin. Kuva 26. Tämä nopeuttaa huomattavasti hitsausta, vähentää viistämistarvetta ja vähentää lisäainetarvetta. Yleisnäkymä osastolle (Fronius). Kuva 24. Yleisnäkymä osastolle (Kobelco).. Uusia prosesseja ja laajempi käyttöalue, jossa voidaan prosessia käyttää. Osastolla näytti olevan kolme tuotetta yli muiden. 6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 11 2 mm Polttoleikkauksessa uutuutena oli mm. ArcTig on yksinkertainen TIG-hitsausprosessi. Sillä voi leikata V-, Y-, Xja K-viisteet. Leikkauskulma voi olla jopa 45 astetta enintään 50 mm paksuissa materiaaleissa. plasmaviisteleikkauspää DMX Beveller. Se on hyvin tunnettu Suomessakin ja koneita on runsaasti käytössä. Uusi erittäin tehokas TIG-hitsausmenetelmä ArcTIG (Fronius). Suurella hitsausteholla ja erittäin kapealla ja kohdistetulla valokaarella saadaan syvä tunkeuma perusaineeseen sekä lisäksi maksimaalinen kuljetusnopeus. Tunkeuma riittää aina noin 10 mm:n I-railon ilman ilmarakoa (”puskusauman”) hitsaukseen. Valokaaren energiatiheys kasvaa. Täysdigitaalinen MAGIC WAVE-TIG-hitsauskoneperhe AC/DC-hitsaukseen, 2200, 2500/3000 ja 4000/5000. Kobelco (Kobelco Welding of Europe B.V.) on Euroopassa toimiva ja Hollannissa täytelankoja valmistava yritys, jonka emoyhtiö on Japanissa oleva Kobe Steel Ltd, kuva 26. Se näytti todella kiinnostavan messuvieraita, kuva 25. Kuva 25. Hitsaus parametreinä ovat ainoastaan virta ja kuljetusnopeus sekä langansyöttö, jos kylmä/kuumalanka-optio tarpeen
Kuva 29. Mutta aika näyttää. 6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 12 Kuva 28. Näkymä osastolle (Lincoln). Tuottokäyrät ulottuvat 3-lankahitsauksen kanssa (Triple arc) lähes 50 kg/h asti. Oerlikon tunnetaan isona lisäaineja konevalmistajana ja näillä messuilla se oli vielä omalla osastollaan. Sen avulla käyttäjä voi harjoitella eri hitsaustilanteita virtuaalimaailmassa. Esillä oleva koneja lisäainevalikoima oli suhteellisen pieni. Lincolnin (Lincoln Electric) osasto oli pienempi ja rauhallisempi verrattuna edellisiin vuosiin, kun edellisillä kerroilla ”jenkkipojat” häärivät kovasti koneiden ja hitsausten kimpussa, kuva 28. Messuluettelossa hakusanan MIG/MAG-Schweissen (MIG/MAG-hitsaus) kohdalla oli noin kolmesataa yritystä, joilla on jotakin MIG/MAG-hitsauksesta. Paineastioiden hitsauslisäaineita (Kobelco). Lincolnilla lienee suuri työ yhtenäistää niin lisäainekuin konevalikoimat Oerlikonin mukaantulon jälkeen ja saada uusi portfolio kuntoon, missä on mukana myös tunnettu seostettujen lisäaineiden valmistaja Metrode, joka tuli osaksi Lincolnia vuonna 2006. Se esitteli suomalaisen Harri Mattilan ”johdolla” uusia ja ajankohtaisia lisäaineita tunnettuun tapaan erinomaisten seinätaulujen avulla, joihin sisältyi vain pieni osa suuresta lisäainevalikoimasta. Yksinkertaisimpia keinoja on jauhekaarihitsaus pitkällä vapaalangalla. Osastolla oli näytteillä ja kokeiltavana virtuaalihitsauksen hitsaussimulaattori VRTEX 360, jossa hitsausmenetelmät ovat puikko-, MIG/MAGja täytelankahitsaus, kuva 31. Suuri painotus näytti olevan jauhekaarihitsauksessa, jonka eri menetelmien tuottavuutta esiteltiin erinomaisin seinätauluin ja esitteiden avulla, kuva 29. MIG/MAG-kehittyy edelleen MIG/MAG-hitsaus oli todennäköisesti eniten esillä messuilla, ja valmistajia oli kaikkialta maailmasta. Kuva 27. Kohta alkaa olla jopa vaikea pysyä mukana vilkkaassa menetelmän kehitystyössä. Tämä lienee vaikuttanut messuilla olevaan esittelymateriaaliin, kuva 30. Jauhekaarihitsauksen tuottavuus (Lincoln).
Tämä asia on tullut myös menetelmäkoestandardin uusimpaan painokseen SFS-EN ISO 15614-1. 6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 13 MIG/MAG-hitsauksen puolella esillä ovat edelleen voimakkaasti eri muodoissaan ns. Wise Penetration . WiseSteel Toki paljon muutakin on MIG/MAG-hitsauksessa kuin nämä valokaariasiat. Onneksi valmistajat ovat kuvanneet tuotteitaan laajoissa esitteissään niin, että niiden käyttötarkoitukset ja -ominaisuudet selviävät nopeasti. ks. Ehkä nimitys optimoidut digitaalisesti ohjatut MIG/MAG-prosessit olisi parempi tai ainakin kuvaavampi nimitys tälle kokonaisuudelle – optimoidaan MIG/MAGprosessi valokaarineen tiettyyn käyttötarkoitukseen. Niiden käytön oppiminen voi viedä paljon aikaa. rootArc/rootArcpuls – for perfect root welding . Erityisesti saksalaiset konevalmistajat Cloos, EWM, Fronius (Itävalta), Lorch, Merkle ja Rehm ovat olleet asialla ja ne esittelivät runsaasti omia tuoteperheitänsä eri hitsaussovellutuksiin, toki myös meidän lahtelainen Kemppi. Monilankamenetelmistä tandem-MIG/MAG tuntuu kuitenkin paljon enemmän käytössä. Saksalaisella SKS Welding Systems GmbH on edelleen ohjelmassa kaksoislankaeli twin-hitsausvarustus MIG/MAG-hitsaukseen (so. Tämä perinteinen valokaarien kolmijako tuntuu jo hieman vanhahtavalta. forceArc/forceArc puls – highperformance arc with deep penetration . Räätälöidyllä valokaarella tarkoitetaan perinteellisten lyhyt-, kuumaja pulssikaarien muuntamista soveltuvaksi paremmin johonkin erityiseen käyttötarkoitukseen, kuten monesta tuotenimestä selviää: tunkeuma, pohjapalon hitsaus, asentohitsaus, kylmähitsaus, kylmäkaari jne. Myös käyttäjäystävällisyys ja käytettävyys oli voimakkaasti esillä. räätälöidyt (modifioidut, muunnetut, muokatut, optimoidut (mitä termiä sitten käytetäänkin) valokaaret/hitsausprosessit, vaikka nykyään niiden kehitys on hiljentynyt viime messujen jälkeen. yksi virtalähde ja kaksi lankaa) tuotenimellä Dual Wire 2.0. Kemppi on ollut hyvin mukana tässä kehityksessä kehittämällään Wise-tuoteperheellä: . Positionweld – for positional welding . Vanhemmille ne tuottavat varmaan aluksi harmaita hiuksia, jos niitä ei jo ole muutenkin, mutta nuoremmat ovat tottuneet näihin asioihin jo nuoresta pitäen. Ne tulivat ensi kertaa esille voimallisemmin messuilla vuoden 2005 messuilla. MIG/MAG-koneissa on paljon erilaisia säätömahdollisuuksia ja erikoistoimintoja, joskus ehkä jopa liiankin kanssa. Esimerksi EWM:n MIG/MAG-vaihtoehdot: . Wise Root . MIG/MAG-koneen käyttöpaneli (OTC).. Tässä yhteydessä esiintyy myös käsite aaltomuotokontroloitu hitsausprosessi. Virtuaalihitsausta käyttäen hitsaussimulaattoria VRTEX 360 (Lincoln). WiseThin . Käyttäjäystävällisyyttä voidaan parantaa selkeillä ja hyvin kertovilla käyttönäytöillä. Pulsed and standard arc Kuva 30. twin-MIG/MAG-hitsaus, tandem-MIG/MAGhitsaus, MIG/MAG-nauhahitsaus (MIG/MAGlitteälankahitsaus), kapearailo-MIG/MAGhitsaus, kuumalanka-MIG/MAG-hitsaus ja kylmälanka-MIG/MAG-hitsaus, joita kaikkia oli esillä messuilla. coldArc/coldArc puls – minimizes heat for thin metal sheet welding . Kosketusnäytöt ovat tulleet myös Kuva 32. wiredArc/wiredArc puls – highperformance arc with penetration stabilisation trough dynamic wire feeding . artikkeli myöhemmin tässä lehdessä: Aaltomuoto-ohjattu hitsaus. MIG/MAG-hitsaus on seurannut monessa jauhekaarihitsauksen jalanjälkiä, esim. Nykyään digitaalisesti ohjatut virtalähteet ja niiden avulla räätälöidyt valokaaret ovat jo täysin arkipäivää. Suuntaus on yhä selvemmin hitsaussovelluskohtaisiin hitsausprosesseihin ja -toimintoihin. Lincolnin ja Metroden lisäaineiden rinnalle on nyt tulossa Oerlikon (Lincoln). Kuva 31. WiseFusion
1. Standard Pulse, AC/MIG, Low Spatter process, Penetration Control, AC/ DC Wave Pulse ja High-Speed Welding Mode. 6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 14 hitsauskoneisiin. Useat suuret saksalaiset konevalmistajat ovat panostaneet viime vuosina myös pulssihitsaukseen. Esimerkkinä mainittiin päällehitsaus Ni-seoksella Alloy 625, jolloin päästään pienemmän tunkeuman ja sekoittumisen ansiosta helpommin oikeaan analyysiin (Fe-pitoisuus), ja päällehitsaus Ni WSC -seoksella, jolloin karbidien sulaminen pysyy hyvin pienenä. Sarja oli saanut nimeksi MicorMIG. Tuntui siltä, että kaikki mielellään pulssaavat, ainakin saksalaiset valmistajat. MoTion Weld -prosessissa lämmöntuonti on erityisen alhaista ja roiskeisuus olematonta CLOOS).. 1-lankahitsaukseen verrattuna tuloksena on suurempi hitsiaineentuotto mutta vain pienellä energian tuonnin lisäyksellä. Tämä huolehtii lyhytkaarihitsauksessa lisäainelangalle edestakaisen liikkeen suurella taajuudella, mitkä yhdessä mahdollistavat erittäin alhaisen lämmöntuonnin ja minimaalisen roiskeisuuden, kuva 34. Se tunnetaan mm. Variaatioita on paljon. EWM esitteli myös uutta kuumalankaMAG-hitsausmenetelmää (MAG hot wire process) erityisesti päällehitsaukseen, jossa esikuumentunutta lankaa syötetään vierestä hitsisulaan, kuva 35. Saksalainen Merkle, joka on Suomessa tuntematon, esitteli uuden pulssi-MIG/ MAG-hitsauskonesarjan Merkle HighPULSE. Yhdessä tämän kanssa Cloosilla oli näytteillä myös uusi prosessilaite Motion Weld MIG/MAG-hitsaukseen. Niiden avulla hitsaaja saa myös digitaalisen hitsausohjeen (WPS) käyttöönsä hitsaustehtävää varten. roiskeistaan. Kuva 34. Esitteen otsikot: mm. langan tehtävänä on tuottaa roiskeettomasti riittävä tunkeuma ja hitsiainetta. OTC:llä näytti olevan muitakin kekseliäitä menetelmiä. Japanilainen OTC DAIHEN esitteli omia hyvinkin innovatiivisia MIG/MAG-menetelmämuunnoksia, joita aikaansaadaan digitaalisesti ohjatuilla virtalähteillä. Esim. saksalaisen EWM:n uusin konesarja Titan XQ puls 350…600. 2. Koneiden hyvin moninaiset toimintomahdollisuudet ovat tehneet sen, että koneen käyttöpaneli ja käyttöliittymät ovat kuin ”pienen lentokoneen ohjaamosta”, kuva 32. Se ainakin muistuttaa Froniuksen jo muutamia vuosia sitten tuomaa CMT-menetelmää. Kuumalanka-MAG hitsaus (EWM). Cloos nimittää prosessia hybridivalokaareksi. Saksalainen Lorch Schweisstechnik, joka on Suomessa myös tuntematon, esitteli uuden konesarjan MIG/MAG-pulssihitsaukseen. Koneessa on valittavissa useita erilaisia hitsausohjelmia, kuten nykyään on niin tavallista nykyaikaisissa MIG/MAG-koneissa: DeepARC (”Faster welding with deep penetration”), ColdMIG (”Welding with minimum heat input”), HighUP (”Vertical-up welding made esay”) ja ProSWITCH (”Easy combination of different welding arcs”). Cold Welding AC/MIG-kylmälanka-menetelmässä (Cold Tandem) virratonta lankaa syötetään saman kaasusuuttimen kautta hitsisulaan. Myös Kempin uutuus WiseSteel pyrkii hallitsemaan tätä roiskivaa sekakaarialuetta. Kaukaa katsottuna monet koneet näyttävät hyvin samanlaisilta, tulivatpa ne sitten mistäpäin maailmaa tahansa, kuva 33. Hitsiaineentuotoiksi mainittiin arvot 10 kg/h molemmin puolin. MIG/MAG-hitsauskoneita maailmalta (eri valmistajia). Yllättävää oli, että Froniuksen muutaman vuoden takainen huippu-uutuus CMT (Cold Meta Transfer) on nyt saanut seuraajia myös muilta valmistajilta, joilla hitsauslanka ”pulssasi” eli teki edestakaista liikettä tietyllä taajuudella (”syklinen langansyöttö”), Cloos, Daihen ja Panasonic. Mainosteksteissä toivotetaan näkemiin sekakaarelle eli välikaarelle (GOOD-BYE, TRANSITION ARC!), joka on siis kaarityyppi lyhytkaaren ja kuumakaaren välissä. Se ei suinkaan ole aivan viime vuosien keksintöä. Lisäksi OTC:lla oli monia muita MIG/MAGhitsauksen sovellutuksia, esim. langan tehtävänä on tuottaa lisää hitsiainetta ja jäähdyttää sulaa. Varmasti monella muullakin pulssihitsaus oli mukana, vaikka eivät niin paljon siitä puhuneetkaan. Kuva 35. Valmistajan sanoma on valtava, kun kone-esitteen sivumäärä on peräti 75 sivua!! All the processes, one welding machine, one price! Saksalainen Cloos, joka on tunnettu myös Suomessa, esitteli uuden virtalähdesarjansa QINEO NexT. jo vuosia Kuva 33
6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 15 ”vanha” AC/MIG-menetelmä eli vaihtovirtaMIG/MAG-hitsaus, jota mainostetaam myös sanoilla cold welding eli ”kylmähitsaus”. Lisäksi tulevat suuret hitsauskonevalmistajat omine valikoimineen. läpipalamiseen ohutlevyillä.. Kuva 38. Helposti herää kysymys, että onko sama ilmiö myös muiden valmistajien muunnetuilla kaarityypeillä. kehittämäänsä RGTtekniikkaa (Reduced Gap Technology, ”kavennetun railon hitsaustekniikka”), joka esiteltiin jo aikaisemmin tämän artikkelin alkupuolella ja mainituissa monissa artikkeleissa. Joka tapauksessa vaatimukset tulevat kiristymään työilman epäpuhtauksille, kun EU:n uusi direktiivi tulee voimaan lähivuosina. Tässä yhteydessä on syytä mainita myös Froniuksen kehittämä uusi innovatiivinenTIGhitsausprosessi, ArcTIG. Tosin sitä ei kerrottu, miten tämä liike aikaansaadaan. kuusiarvoinen kromi Cr(VI), mikä on yksi haitallisimmista aineista (”syöpävaarallinen”). TIG-hitsaus voimissaan TIG-hitsaus on edelleen voimissaan. Kuumalanka-TIG:ssä hitsisulaan syötetään virrallista lisäainelankaa, mikä vastuskuumenee oikosulun ansiosta, mikä nopeuttaa langan sulamista. TIG-hitsauksen kohdalla näki kuinka tärkeä ”työkalu” hitsain on. Kjellbergin mukaan syvään tunkeumaan päästään erittäin tehokkaalla elektrodin jäähdytyksellä, jolloin tehokas valokaari keskittyy elektrodin kärkeen. Uusia pieniä kevyitä koneita tulee markkinoille ja samoin uusia erilaisia variaatioita. Suurin hitsattava levynpaksuus on 300 mm, jossa ilmarako on noin 20 mm. Perinteisesti on ajateltu ja puhuttu TIGhitsauksesta ohuiden aineiden (ohutseinäiset putket ja ohutlevyt) hitsausmenetelmänä. Yksi kehityssuunta MIG/MAG-hitsauksessa on ollut ns. Lisävarustuksena tarvitaan ainoastaan uusi poltin ja jäähdytyslaite. Uusi tehokas TIG-hitsausmenetelmä (Fronius). Hitsausta tehdään käyttäen robottia. Tämä huomattavasti nopeuttaa hitsausta, vähentää viistämistarvetta ja vähentää lisäainetarvetta. näkyy hitsauksen nopeutumisena ja vastaavasti hitsausajan lyhenemisenä. Lisäksi putkihitsauksissa sovelletaan paljon kapearailohitsausta. Kapearailo-orbitaali-TIG-hitsausta (Polysoude).. Periaate on, että kun kuumaa elektrodia jäähdytetään jäähdyttimen avulla erittäin tehokkaasti hitsaimen elektrodin pitimessä ja mitä kylmemmäksi se saadaan, sitä lähemmäksi kärkeä valokaari siirtyy ja sitä kapeammaksi se muuttuu. Hitsaussavujen (huurujen) syntymistä (emissiota, esim. Hitsaus tehdään periaatteella yksi palko/kerros, jolloin langalle aiheutetaan jatkuva pieni sivuttaisliike eli oskilointiliike (”vaaputus”), jolloin molemmat railokyljet sulavat. Menetelmässä voidaan säätää ja ohjata vaihtovirran aaltomuotoa ja – ja +napaisuuksien kestoa, millä voidaan vaikuttaa hitsiaineentuottoon ja tunkeumaan sekä siten mm. Paksujen levyjen MIG/MAGkapearailohitsausta (Cloos). Asiasta tullaan kirjoittamaan enemmän HT-lehden numerossa 2/2018, jonka teemana on Terveys ja turvallisuus. Samoilla tekijöillä voidaan vaikuttaa myös yksittäisten haitallisten aineiden määrään huurussa, esim. paksuseinäisiä putkia, mikä oli korostetusti näytteillä hyvin monella osastolla. Tämä Kuva 36 a ja b. Valikoima oli valtaisa jo pelkästään pistooleja valmistamilla saksalaisilla yrityksillä, esim. Lisäainelangan (kylmätai kuumalanka) koneellinen syöttö TIG-hitsauksessa on jo vakiotavaraa. kuva 37. Kapean railon ansiosta railotilavuus/hitsiainemäärä vähenee noin 60 % verrattuna tavanomaiseen railoon. Yllättäen kun oikein tarkalla silmällä katseli ympäriinsä, niin sieltä löytyi kaksi muutakin syvän tunkeuman omaavan TIG-menetelmän valmistajaa, saksalaiset Kjellberg Finsterwald GmbH ja TIPTIG europe GmbH. EWM esitteli tuloksia, miten sen kehittämät MIG/MAG-menetelmät (digitaalisesti muunnetut kaarityypit) coldArc, forceArc ja forceArc puls vähentävät merkittävästi huuruemissiota (mg/s). Cloos esitteli myös kapearailo-MIG/MAGhitsaustaan paksujen levyjen hitsaukseen, kuva 36. Kemppi esitteli mm. Messuilla näkymät olivat aivan toiset. Se ei ole tosin enää aivan tämän päivän uutuustuote. Tunkeuma riittää aina noin 10 mm:n I-railon (”puskusauman”) hitsaukseen. Tyypillinen käyttökohde on sovellutukset, joissa hitsataan mm. Kun perinteellisesti TIG-hitsaus tunnetaan pienituottoisena ohuiden materiaaliKuva 37. Näin kapea railo edellyttää erityisesti rakennettua hitsauspäätä, jotta se mahtuu railoon syvälle. Tällä kapearailomenetelmällä mainittiin olevan referenssinä ainakin kaksi tunnettua saksalaista isoa yritystä, kaasuturbiinien valmistaja Siemens ja lämmönvaihtimien valmistaja Borsig. Binzel, Dinse ja TBi, joista erityisesti TBi Industries oli todella isosti esillä. Railomuoto on I-railo, jonka reunat voidaan valmistaa polttoleikkauksella. hitsausmenetelmän, lisäaineen ja suojakaasun avulla. Valokaaren energiatiheys kasvaa. suurteho-MIG/MAG-hitsaus, mikä oli kuitenkin aika vähän esillä messuosastoilla: T.I.M.E.-, tandem-MIG/MAG-, kaksoislanka-MIG/MAG-, litteälanka-MIG/MAG ja laser-MIG/MAG-hybridihitsaus. Erittäin tehokas jäähdytin ja tehokkaasti jäähdytetty elektrodi polttimen elektrodinpitimessä. Suurella hitsausteholla ja erittäin kapealla ja kohdistetulla valokaarella saadaan syvä tunkeuma perusaineeseen. Kapearailo-TIG-hitsaus (NG-TIG, Narrow Gap TIG) käyttäen kylmätai kuumalangan syöttöä on tunnettu ja koeteltu menetelmä paksuseinäisten putkien hitsaukseen, kuva 38. Lisäainekatsauksessa myöhemmin kerrotaan Cr(VI):n syntymisen pienentämisestä lisäaineen avulla. mg/s) voidaan vähentää monella tavalla, mm. Molemmat mainitsivat tunkeuman syvyydeksi I-railossa noin 10 mm. Samaan perustunee myös TIPTIG:n menetelmä
Norjalainen WELMAX AS esitteli TIG-hitsaussovellutusta ORBITAL DP-TIG (”Orbitaali-syvätunkeuma”TIG) paksuseinäisten putkien hitsaus, minkä kaikki yksityiskohdat eivät aivan selvinneet, kuva 39. Tärkeä alue TIG-hitsaukselle on erittäin korkealaatuinen pinnoitushitsaus käyttäen kylmälankatai kuumalankahitsausta, joita nähtiin usealla osastolla. Jauhekaarihitsauksen syntyvuosi on jo 1930-luvulla, mihin vuoteen se sitten siellä tarkemmin ajoitetaankin. Lisäainelangan syöttö voi olla valinnan mukaan kylmälanka tai kuumalanka. Esillä oli myös yhteiden hitsauslaitteita, kapearailohitsauslaitteita ja adaptiivista jauhekaarihitsausta sekä ns. Saksalaisen Oerlikonin TOPTIG-menetelmä on jo useita vuosia vanha ja se esiteltiin jo viime messuilla. Ikivanha jauhekaarihitsaus voi hyvin ”Jauhekaarihitsausvanhus” on edelleen täysissä voimissaan ja kehitystyö on vilkasta niin menetelmän kuin lisäaineiden puolella eikä se ole joutanut eläkeläisten joukkoon. myös ESAB-Hitsausuutiset No 1/2012: ICE – Tuottavaa jauhekaarihitsausta. Se muistuttaa kaksoislankahitsausta, mutta ICE:ssä näiden virtaa johtavien lankojen välissä syötetään sähköisesti eristettyä virratonta lankaa (”kylmälankaa”) sulaan (”Kolmoislankahitsaus”), millä päästään hitsiaineentuotoissa jopa arvoon noin 30 kg/h, ks. KäytKuva 39. Seuraava pieni mielenkiintoinen tapahtuma tulee historiasta. 6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 16 en ”pikkunäppäränä” käsinhitsauksena, niin nyt puhutaan jo suhteellisen tehokkaasta paksujenkin materiaalien menetelmästä. Ohjausja langansyöttöyksikkö voidaan liittää mihin tahansa TIG-koneeseen. Putken sisäpuolista kuumalankaTIG-pinnoitushitsausta (Polysoude). ICE-menetelmä saa mainostakin edelleen Saksan rautateillä, kuten viime messujen aikaankin, kuva 45. 6-lankahitsauksen pääkäyttökohde on suurihalkaisijaisten kaasuja öljyputkien valmistus ja pituushitsien tekeminen. Alloy 625 (AWS-luokittelu: NiCrMo-3). Näytteillä oli paljon niin pieniä ja kevyitä jauhekaaritraktoreita kuin suuria hitsaustorneja ja monilankahitsauspäitä ym., kuva 41. putkien pinnoittaminen offshoreteollisuudessa, jossa yleisesti käytetty lisäaine on Ni-pohjainen seos, esim. TIG AC for Cold Wire applications. Putkilinjoja on suunnitteilla ja rakenteilla tuhansia kilometrejä maailmalla. 6-lankahitsaus ja ICE-hitsaus., kuvat 42-44. 3D-laserskanneri mittaa railoa ja hitsin profiilia, minkä tietojen perusteella hitsauspää tekee tarvittavat liikkeet ja korjausliikkeet (adaptiivinen hitsaus). Esite kertoo kaksi-kolmekertaisesta hitsausnopeuden ja hitsiaineentuoton kasvusta verrattuna TIGhitsaukseen (tosin jäi epäselväksi minkälaiseen TIG-hitsaukseen). Lisäksi lisäainelanka kuumentuu normaalin kuumalangan tapaan vastuslämmön vaikutuksesta, joka syntyy virrallisen langan ollessa oikosulussa sulan kanssa. Yhdysvaltojen presidentti Franklin Roosevelt lähetti Englannin pääministerille, Winston Churchill, joskus 1930-luvun loppupuolella kirjeen, josta lyhyt lainaus: "Täällä on kehitetty uusi hitsausmenetelmä, joka tekee mahdolliseksi meille rakentaa kauppalaivoja nopeudella, mikä on lyömätön kauppalaivojen valmistuksen historiassa." Mainittu hitsausmenetelmä oli juuri jauhekaarihitsaus eli ”presidentillinen” menetelmä, jota Roosevelt suosittelee. TIP TIG on kuumalanka/kylmälanka-TIGhitsausmenetelmä, jonka on kehittänyt saksalainen yritys TiPTIG europe GmbH. Pinnoitustarve on suuri, mm. Amerikkalaiset patentit ovat vuosilta 1930 ja 1936, mutta muuallakin on halukkuutta omia menetelmän keksintö. Application range: TIG DC for Hot Wire applications. Pieniä jauhekaaritraktoreita (venäläinen ELECTROSVARKA ja kiinalainen HUAYUAN).).. Orbitaali-DP-TIG (Welmax). Siihen voidaan liittää vielä yksi erillinen lanka, jolloin voidaan puhua tandem-ICE-hitsauksesta. Tällä kertaa Polysoude esitteli putken sisäpuolista pinnoitushitsausta käyttäen TIG-kuumalankahitsausta ja 625-lisäainelankaa, kuva 40. Norjalainen Welmax esitteli adaptiivista jauhekaarihitsausta, jossa jauhekaarihitsauspää oli asennettu pieneen robottiin ja tämä edelleen hitsaustornin vaakapuomin päähän, kuva 46. Siinä langansyöttöön on yhdistetty jatkuva edestakainen langan syöttöliike taajuudella 17 Hz, mikä aikaansaa hitsisulaan liikettä. Kuva 41. Siinä lisäainelanka syötetään erikoisrakenteisen TIG-kaasusuuttimen kautta hitsisulaan ja sen kuumimpaan kohtaan, jolloin se sulaa helpommin pieninä pisaroina. ESABin tehokas ICE-jauhekaarimenetelmä (Integrated Cold Electrode) oli mukana hitsausesityksissä. 9-lankahitsausta ei sentään nähty tällä kertaa kuten viime messuilla. suurituottoisia jauhekaarimenetelmiä, mm. Kuva 40
Tehokas ICE-jauhekaarihitsaus (ESAB). 6-lankajauhekaarihitsauspää (Lincoln). Amerikkalaisen Lincolnin osastolla jauhekaarihitsaus ja sen tuottavuuden parantaminen oli yllättävän voimakkaasti ja havainnollisesti esillä sekä samalla eri jauhekaarimenetelmien tuottavuus (hitsiaineentuotto, kg/h), kuva 47. Osastosta voisi todeta, että se oli kuin ”Lyhyt oppitunti jauhekaarimenetelmien tuottavuudesta”, kuten myös jaettu esite: ”The full solution for subKuva 46. tökohteina mainittiin tuulimyllyjen tornien ja isojen säiliöiden hitsaus. Kapearailo-tandem-jauhekaarihitsauspää (Nuova C.M.M. 6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 17 Kuva 42. Kuva 43. Adaptiivinen jauhekaarihitsaus (Welmax).. Kuva 45. DB ”mainostaa” edelleenkin ICE-jauhekaarimenetelmää (Deutsche Bundesbahn). Kuva 44. S.r.l)
ESAB, ITW/Miller/Hobar t, Lincoln ja Oerlikon. Messuluettelossa hakusanan Unterpulverschweissen (Jauhekaarihitsaus) alla oli yli sata yritystä, joilla on jotakin jauhekaarihitsauksesta. Vaihtovirran (AC) aaltomuodon parametrisäätöjen vaikutus hitsiaineentuottoon (Oerlikon). Suomessakin muutamat yritykset ovat käyttäneet sitä vuosien varrella. Kuva 48. Current (A). Kaikilla mainituilla yrityksillä on myös erinomaiset oppaat, joista selviää hyvin säätöjen vaikutukset lopputulokseen. Kuva 47. säiliörakentamisessa ja laivanrakennuksessa. myöhempi artikkeli Hitsauslisäaineet Dusseldorfissa 2017 tässä lehdessä. ESAB, ITW/Miller, Lincoln ja Oerlikon, on ohjelmassaan myös nykyaikainen AC/DC-virtalähde, jossa valinnan mukaan on mahdollisuus vaihtovirta-jauhekaarihitsaukseen tai tasavirtajauhekaarihitsaukseen. Seminaarissa kerrottiin myös, miten hitsaus käyttäen pitkää vapaalanka (Long stick out welding)) lisää langan sulamisnopeutta ja siten hitsiaineentuottoa. Kaikilla suurilla valmistajilla, mm. Se on erinomainen ja tehokas pystyhitsausmenetelmä omalla käyttöalueellaan, mm. myös HT-lehti No 2-3B/2015 (Pitkä vapaalanka jauhekaarihitsauksessa – oikotie onneen). Pavel Layus: Usability of the submerged arc welding (SAW) process for thick high strength steel plates for arctic shipbuilding applications. hitsiaineentuottoon ja tunkeumaan. tunkeumaan, palkomuotoon ja hitsiaineentuottoon, kuva 49. Monet suuret koneja laitevalmistajat ovat laatineet viime vuosina erinomaisia käsikirjoja (oppaita) jauhekaarihitsaukseen, mm. Tyypillinen käyttäjä on japanilainen ja korealainen telakka. Tässä yhteydessä voi vielä mainita, että Lappeenrannan yliopistolla on keväällä valmistunut ajankohtainen väitöskirja jauhekaarihitsauksesta, ks. HT-lehti No 4/1995: Ruostumattoman teräksen kaasukaarimuotiihitsaus ja No 1/1990: Kaasukaarimuottihitsaus laivanKuva 49. Langanohjain hitsaukseen pitkällä vapaalangalla (Lincoln). Sähköinen versio löytyy LUTPub-tietokannasta https://www.doria.fi/ handle/10024/134560. Oerlikon palasi myös ”vanhoihin” mutta edelleenkin aivan ajankohtaisiin asioihin esitellessään messuseminaarissaan täytelangan käyttöä jauhekaarihitsauksessa, mikä nostaa hitsiaineentuottoa (kg/h) verrattuna umpilankaan, esimerkkinä erikoisluja rakenneteräs S690 (myötölujuus 690 MPa), ks. Näillä säädöillä voidaan vaikuttaa mm. Lisäksi vaihtovirtahitsauksessa voidaan säätää vaihtovirran suorakaideeli kanttiaallon muotoa: frequency, balance ja offset. EGW:stä on kirjoitettu suomalaisissa hitsauslehdissäkin useampaan kertaan, ks. ks. Väitöskirja on julkaistu yliopiston julkaisusarjassa Acta Universitatis Lappeenrantaens numerolla 742. Lincolnin suomalainen edustaja Kari Kujanpää korosti erityisesti hitsausta pitkällä suutinetäisyydellä (Long stick out welding) ja antoi langanohjaimen kuvattavaksi, kuva 48 Menetelmä on yksi yksinkertaisimmista tuottavuuden parantamiskeinoista ja myös vanha keino, ”tuottavuuden halpisversio”, jos uskaltaa näin sanoa. Jauhekaarihitsausmenetelmien (single arc/1-kaari ja tandem arc/2-kaari) hitsiaineentuotto (Lincoln). myös HT-lehti No 3/2017. Lisäksi Oerlikonin luennoitsija esitteli myös tuloksia kokeissa siitä, miten säätämällä nykyaikaisen AC/DCvirtalähteen vaihtovirran (AC) suorakaideaallon muotoa (frequence/taajuus, balance/ balanssi ja offset/keskipoikkeama) voidaan vaikuttaa merkittävästi mm. Ne ovat ladattavissa yritysten www-kotisivuilta. 6/ 20 17 [ www.hitsaus.net ] 18 merged arc welding”. Siihen tarvitaan erillinen virtasuutin (langanohjain). EGW-hitsaus edelleen olemassa Perinteinen EGW-hitsaus (Electro Gas Welding) eli hitsaussanaston mukaan kaasukaarimuottihitsaus näytti olevan vain yhdellä osastolla esillä