Tuuliturbiinivaihteen kokoonpano viikko 22

Viikon 22 keskiviikkona kävin tutustumassa Keljonkankaalla sijaitsevaan Ikolan tehtaaseen. Tehdas on valmistunut 2008 ja se on edistyksellinen nykyaikainen tehdas.

WP_20150528_07_50_50_Pro

Kuvassa Ikolan tehdas.

Ikolassa valmistetaan tuuliturbiinivaihteen planeettapyöriä sekä siellä on tuulivoimalavaihteen kokoonpano. Planeettapyörän valmistus on samankaltainen kuin kehäpyörän valmistus. Valmistuksessa on seuraavat vaiheet:

  • Pehmeä sorvaus
  • Hammastusjyrsintä
  • Hiiletyskarkaisu
  • Pesu ja raekuulapuhallus
  • Laakerin sisäkoolin hionta
  • Hampaiden hionta
  • Barkkaus ja loppumittaukset

Pehmeä koneistus tapahtuu kahden koneen solussa, joissa on karusellisorvi ja hammastuskone. Näitä koneita käyttää yksi työntekijä. Koneistetut planeettapyörät vihivaunu vie robottikoneviilaukseen, jossa poistetaan jäysteet pyöristä. Viilauksen jälkeen vihivaunu kuljettaa planeettapyörät hiiletyskarkaisuun. Karkaisupanoksessa merkitään ja taltioidaan jokaisen pyörän paikka panoksesta. Jokaisessa panoksessa on mukana koepala, joka karkaisun jälkeen analysoidaan ja tallennetaan laatuvaatimusten mukaan.

WP_20150527_09_24_50_Pro

Kuvassa planeettapyörän karkaisupanos.

Karkaisun jälkeen planeettapyöriin hiotaan laakerikoolit, ohjauspinnat ja tehdään hampaanhionta. Hionnan jälkeen vihivaunu kuljettaa pyörän automaattiseen mittaussoluun. Solussa pyörä ”barkataan” ja mitataan sen geometriset suuret. Mittauksen perusteella pyörät jaotellaan kokoonpanoa varten. Ikolan kokoonpanoalue on eristetty puhtaaksi alueeksi. Siellä esim. pakkausmuoveja ja -pahveja ei päästetä kokoonpanotilaan. Tuulivoimala vaihteen kokoonpano alkaa osakokoonpanoista. Niissä kokoonpannaan vaihteen lieriöosa, planeetankantaja ja planeettaosa.

WP_20150527_10_31_10_Pro

Kuvassa on planeettavaihteisto.

Suurien voimien takia kehäpyörä kokoonpannaan momenttitukeen ITH:n venyvillä pulteilla.

WP_20150527_12_56_05_Pro

Kuvassa kannen ja pienemmän kehäpyörän asentamista planeettaosaan.

Tämän jälkeen vaihteeseen asennetaan lieriöosa. Sen jälkeen vaihteeseen asennetaan tarvittavat lisäosat ja viedään koeajoon. Vaihteita koeajetaan vastakkain kaksi vaihdetta kerrallaan. Ensimmäisessä vaiheessa toinen jarruttaa ja toinen pyörittää ja toisessa vaiheessa osat vaihtuvat. Koeajosta asiakkaalle saadaan  tarkat raportit vaihteen suorituskyvystä.

WP_20150527_12_05_31_Pro

Kuvassa vaihteet koeajossa.

Koeajon jälkeen vaihteelle tehdään lopputarkistus ja pesu. Pesun jälkeen vaihde maalataan ja varustellaan tarvittavin komponentein.

WP_20150527_10_44_48_Pro

Kuvassa maalattu vaihde varustelussa. Huomaa, että asennustaso nousee portaattomasti ylös ja alas tarvittaessa.

Kun Ikolan tehdasta on lähdetty suunnittelemaan, niin siinä on otettu mukaan kaikki oman alansa asiantuntijat sisältä ja ulkoa, aina asentajasta insinöörin. Ja tämä näkyy monina eri asioina mm. työturvallisuudessa, ergonomiassa, logistiikassa ja prosessilayout:ssa.

 

Laadunvarmistusosasto ja kehäpyörien mittaus viikko 22

Viikon 22 aloitin tutustumalla laadunvarmistusosaston toimintaan. Siellä on tällä hetkellä  kuusi työntekijää ja he toimivat pääasiassa kahdessa vuorossa. Tällä tavoin he voivat palvella sisäisiä asiakkaita joustavasti. Osaston päälaitteet ovat Klingelnberg:n hammaspyörien mittaukseen tarkoitetut mittakoneet.

WP_20150525_12_34_22_ProWP_20150525_12_35_04_Pro

Kuvassa Klingelnberg P300 ja P100 hammaspyörän mittakoneet.

Laadunvarmistusosaston toiminnan voisi jakaa viiteen eri ryhmään. Perustoimintaryhmä on tuotannosta valmistuvien kappaleiden mittaaminen. Samalla kun osasto ottaa kappaleen mittaukseen he myös kuittaavat kyseisen kappaleen valmiiksi Lean:iin kokoonpanoa varten. Toinen toimintaryhmä on hiomakoneilta tuleva sarjan ensimmäisten kappaleiden mittaus. Tämä vaihe on hionnan kannalta tärkeä vaihe, koska tällä tavalla hioja varmistaa hiomakoneen paikkaansa pitävyyden. Kolmas toimintaryhmä on mielestäni Servicen palvelut. Servicen tuotteille ei ole olemassa valmiita mittausohjelmia, joten sellaisen tarkastaja täytyy tehdä.

WP_20150526_09_34_30_Pro

Kuvassa Servicen korjaushiottu tuote mittauksen esivalmistelussa.

Neljäs toimintaryhmänä on vastaanottotarkastukset. Alihankinnasta saapuviin tuotteisiin tehdään satunnaisia pistotarkastuksia tarvittaessa. Viimeisenä toimintaryhmänä on vaihteen koeajossa havaittujen ongelmien selvitys. Koeajossa voi tapahtua jotain yllättävää tai huomataan poikkeava tapahtuma, tällöin vaihde puretaan. Purkamisen jälkeen vaihteen osista analysoidaan mitkä tuotteet menevät jatkokäsittelyyn/mittaukseen.

Kehäpyörien laadunvarmistusosaston palvelut liittyvät perustoimintaryhmään ja sarjan ensimmäisten kpl:n ryhmään. Ensimmäisenä kehäpyöristä mitataan Barkhausenin kohinan avulla mahdollinen hampaan pinnan hiontapalaminen.

WP_20150522_09_06_02_Pro

Kuvassa ”Barkkausta”.

”Barkkaus” tapahtuu omassa työpisteessä lähellä hiomakoneita. Itse mittaus suoritetaan manuaalisesti käsin. Kaikki kehäpyörät barkataan. Saadut tulokset tallennetaan verkkoon laatuvaatimusten/jäljitettävyyden mukaan.

WP_20150522_09_09_30_Pro

Kuvassa hampaan oikean sivun barkkausta.

Barkkauksen jälkeen kehäpyörä mitataan mittakoneella. Mittaus voi tapahtua joko osaston mittakoneella tai Ikolan tehtaalla Keljonkankaalla.

WP_20150526_14_04_10_Pro

Kuvassa kehäpyörän  mittausta mittakoneella.

Mittakone mittaa kehäpyörästä pisteitä avaruudesta ja pisteitä yhdistämällä saadaan haluttu geometria esim. tasopinta tai halkaisija. Mittakone ottaa huomioon kehäpyörän lämpötilan mittauksessa. Kehäpyörästä mitataan kaikki tärkeät geometriset muodot. Hammastuksesta mitataan hampaan profiili, -kylkiviivan suoruus, -jako ja hammasväli.

WP_20150526_13_45_51_Pro

Kuvassa hampaan profiilin mittausta.

Mittaustulokset tallennetaan kehäpyörän yksilönumeroinnin taakse laatuvaatimusten mukaan. Tarvittaessa asiakas saa ko. tulokset käyttöönsä. Mittaustuloksia käytetään myös hiomakoneiden paikkaansapitävyyden toteamiseen. Kun kehäpyörä on oikeissa mitoissa ja hyväksytty, niin se lähetetään Ikolan kokoonpanoon.

Kehäpyörien hionta viikko 21

Kovasorvauksen jälkeen kehäpyörät tulevat hampaiden hiontasoluun. Hiontasoluun kehäpyöriä tulee omasta tuotannosta sekä alihankinnasta kuormituksen mukaan. Hiontasolussa on viisi moduulihiomakonetta, kaikki hiontakoneet ovat Gleason Pfauter merkkisiä. Hiomakoneissa on Siemens Sinumerik NC-ohjaus.

WP_20150522_11_01_19_Pro

Kuvassa on Gleason Pfauter P2800 G HA-844 moduulihiomakone.

Kehäpyörien hiontasolussa on neljä työntekijää ja he työskentelevät kahdessa vuorossa, päivä- ja iltavuorossa. Vuorossa on kaksi henkilöä, jotka toimivat tehokkaasti palvellen kaikkia hiomakoneita. Kehäpyörän hionta-aika vaihtelee koosta ja hiontavaroista riippuen 4 tunnista aina jopa 18 tuntiin.

Seuraavana kerron kehäpyörien hionnan eri vaiheet. Kehäpyörien mukana kulkee työkortti, josta näkee tuotteen piirustusnumeron, yksilöintinumeron sekä paljon muuta tuotteeseen liittyvää tietoa. Kehäpyörien hionnan ensimmäinen vaihe on työn aukaiseminen Lean:ssa tuotetietojen perusteella. Tämän jälkeen kehäpyörä nostetaan ”pökien” päällä ja kellotetaan ohjausreunasta ja otsapinnasta.

WP_20150519_11_29_01_Pro

Kuvassa kehäpyörä nostettuna pökien päälle.

Kellotuksessa käytetään aluksi normaalia mittakelloa ja kun kellotus alkaa olla muutamien sadasosamillien sisällä, niin siirrytään käyttämään tonnimittakelloa.

WP_20150522_11_07_29_Pro

Kuvassa kehäpyörän kellotusta.

Tarkoitus on saada kellotus satasen sisälle. Kellotuksen jälkeen kpl kiinnitetään pökiin kiristys täytyy tehdä tasaisesti ettei kpl enää liikahda.

WP_20150519_07_44_20_Pro

Kuvassa tonnimittakello kehäpyörän ohjausreunassa.

Kellotuksen ja kiinnityksen jälkeen tarkastetaan hiomalaikan kuluminen. Tämän jälkeen hiomakoneen mittapäällä mitataan laikan keskiöinti sekä mitataan pää- ja tyviympyrän halkaisija.

WP_20150522_11_02_12_Pro

Kuvassa tyviympyrän mittausta.

Mittauksen tulokset merkitään ylös ja sen perusteella syötetään koneen NC-ohjelmaan kehäpyörän hionnan muuttujat ja lasketaan tarvittavat työvarat hiontaan.

WP_20150519_13_07_40_Pro

Kuvassa kehäpyörän hionnan päämittojen etusivu.

Mittauksen jälkeen hiomalaikka perusteroitetaan eli timantoidaan hammasmoduulin mukaan. Teroituksen jälkeen otetaan hipaisu/raapaisu hiomalaikalla hampaan kylkiin. Raapaisun tarkoitus on kertoa hiomakoneelle X-suunnassa missä kohtaa laikka on kehäpyörää.

WP_20150521_08_52_13_Pro (1)

Kuvassa hiomalaikka hipaisu/raapaisu kohdassa.

Raapaisun jälkeen muutetaan vielä työvaroja NC-ohjelmaan. Ja sitten alkaa hiominen. Hionnassa on rouhintahiontoja ja viimeistelyhiontoja riippuen moduulista ja kehäpyörän työvaroista. Hionta kestää tunteja ja tuona aikana konetta täytyy valvoa ja huoltaa tarpeen mukaan.

WP_20150519_13_06_26_Pro

Kuvassa kehäpyörän hiontaa.

Hionnan jälkeen tarkastetaan hionnan jälki visuaalisesti ja mitataan pinnan laatu Ra-mittarilla. Tämän jälkeen vaihdetaan hiomakoneen mittapää paikoilleen ja mitataan hampaan profiili, -kylkiviiva, -jako ja hammasväli.

WP_20150522_11_02_05_Pro

Kuvassa hammasvälin mittausta.

Mittaustuloksia verrataan piirustukseen ja tarkkuusluokkiin. Tarkkuusluokat perustuvat hammaspyörien ISO 1328 standardiin. Mittaustulosten perusteella tehdään tarvittavia korjauksia. Jos kyseessä sarjan ensimmäinen kpl, niin kehäpyörä irrotetaan pökiltä ja puhdistetaan ja viedään tarkastusmittaukseen. Mittauksesta saadut tulokset analysoidaan, että hiomakone on tehnyt niin kuin pitää ja mittaustulokset arkistoidaan mittauspöytäkirjaan laatuvaatimusten mukaan.

WP_20150528_11_30_24_Pro (1) WP_20150528_11_30_59_Pro

Kuvassa on hampaan profiilin- ja kylkiviiva mittauksen tulokset.

Tämä hionnan vaiheistusselostus on ideaali tilanne, kun kaikki menee hyvin. Jos hionnassa tulee jotain poikkeavuuksia, niin se on ammattitaitoa ja vuosien kokemusta, että poikkeavuudet ja ongelmat saadaan ratkaistua.

 

 

 

Kehäpyörien karkaisu ja kovasorvaus viikko 20

Ennen kovasorvausta kehäpyörät käyvät karkaisussa. Karkaisu kehäpyöriin tehdään hiiletyskarkaisuna, jonka tarkoitus on karkaista eli koventaa kehäpyörien hampaiden pinta. Hiiletys suoritetaan kaasutiiviissä uunissa, karkaisupanos kerrallaan. Karkaisupanoksella tarkoitetaan karkaisuun sopivaa eräkohtaista kappaleen määrää. Jokaiseen karkaisupanokseen laitetaan koepala, joka karkaisun jälkeen analysoidaan ja tallennetaan laatuvaatimusten mukaan.

WP_20150526_07_51_16_Pro

Kuvassa kehäpyörät karkaisimossa ennen panostusta.

Hiiletyksessä terästä hehkutetaan hiiltä luovuttavassa kaasuseoksessa 900-960°C lämpötilassa, jolloin kehäpyörän hammastuksen  pintaan saadaan haluttu hiilikerros.

WP_20150526_07_43_40_Pro

Kuvassa aurinkoakselipanos nostettuna uunista.

Tämän jälkeen kehäpyörä jäähdytetään karkaisuöljyssä. Nopeassa jäähdytyksessä teräksen hiiletetty pintakerros sekä perusaine karkenee. Kovan pintakerroksen paksuus on noin 1,6-2,4mm ja sen kovuus on 59-61 HRC:tä.

WP_20150526_07_43_53_Pro

Kuvassa sama aurinkoakselipanos lasketaan karkaisuöljyyn, jonka lämpötila on noin 60 °C.

Karkaisun jälkeen kehäpyörät pestään, raepuhalletaan ja tuodaan kovasorvaukseen. Kovasorvauksessa on viisi karusellisorvia, josta olin Schiess RS709 merkkisellä koneella. Koneella on neljä työntekijää ja he työskentelevät neljässä vuorossa.

WP_20150512_12_38_50_Pro

Kuvassa karusellisorvi Schiess.

Schiess:llä on Siemens Sinumerik NC-ohjaus ja siinä on käytössä Sandvik:n Capto 8 työkalujen kiinnitysjärjestelmä. Työkalumakasiinissa on 40:lle työkalulle paikka.

WP_20150512_09_34_47_Pro

Kuvassa Schiess:n käyttöohjauspaneeli.

Kovasorvauksessa kehäpyöriin sorvataan otsapinnat, ohjausolakkeet ja hampaiden päät, lisäksi porataan kiinnitys reiät sekä sokkareiät. Kaikki nämä tehdään kolmessa eri vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa kpl nostetaan kraanalla koneen sisälle ja kiinnitetään nelileukapakkaan kellotuksen avulla. Kellotus tapahtuu otsapinnasta, lieriöpinnasta ja hampaiden lovesta. Tässä vaiheessa paljastuu yleensä onko kehäpyörään tullut mainittavia muutoksia karkaisussa.

WP_20150513_07_34_49_Pro

Kuvassa kehäpyörän kellotusta hampaan lovesta.

Karkaisussa saattaa tulla kovia kohtia sellaisille pinnoille missä sitä ei tarvita, tästä syystä kpl:een otsapinta aukaistaan tasojyrsimällä. Tämän jälkeen sorvataan ohjausolake ja otsapinta. Näiden jälkeen sorvataan kellokaista lieriöpinnalle sekä sorvataan hampaiden päät boorinitridi terällä. Tämän jälkeen porataan kiinnitysreiät kovametalliporalla.

WP_20150512_10_59_48_Pro

Kuvassa otsapinnan jyrsintää.

Seuraavana irrotetaan kehäpyörä ja käännetään toiseen vaiheeseen sopivaksi. Kääntämisen jälkeen kehäpyörä kellotetaan kellokaistalta nollille ja kiinnitetään. Toisessa vaiheessa tehdään samat vaiheet kuin ykkösvaiheessa, lisäksi ajetaan ohjausolake mittaansa sekä porataan sokanreiät. Ennen ohjausolakkeen viimeistelyä olake mitataan koneen omalla mittapäällä ja saadun mittatuloksen perusteella kone tekee tarvittavat muutokset viimeistelyn.

WP_20150515_11_27_59_Pro

Kuvassa ohjausolakkeen mittausta mittapäällä.

WP_20150515_11_28_47_Pro

Kuvassa ohjausolakkeen mittatulos.

Seuraavana onkin kolmas eli viimeinen vaihe. Kehäpyörä irrotetaan, käännetään, kellotetaan ja kiinnitetään samalla tavalla kuin kakkosvaiheessa, lisäksi kohdistetaan sokanreikä paikoilleen. Tässä vaiheessa viimeistellään ohjausolake ja porataan sokanreiät.

WP_20150512_12_36_27_Pro

Kuvassa ohjausolakkeen viimeistelysorvausta.

Kovasorvauksen tärkeimmät mitat/mittaustulokset koneistaja raportoi työkortin mittauspöytäkirjaan. Tällä tavalla jokaisesta kehäpyörästä jää yksilöllinen tieto laatutiedostoihin. Koneistaja myös työn alkaessa ”aukaisee” työn Lean:ssa ja lopussa merkitsee työvaiheen valmiiksi seuraavaa vaihetta varten.

 

Kehäpyörien hammastussolu viikko 19

Olin viikon 19 kehäpyörien hammastussolussa. Solussa on yksi työntekijä, joka työskentelee yhdessä vuorossa. Solussa on kolme hammastusjyrsinkonetta. Ne ovat merkiltään Gleason Pfauter:ta ja niissä on Siemens Sinumerik NC-ohjaus.  Alla on esitetty koneet.

WP_20150508_09_27_37_Pro

Kuvassa on P2000, jossa kappaleen max halkaisija on 2m.

WP_20150508_09_27_49_Pro

Kuvassa P2400, jossa kpl max. halkaisija on 2.4m.

WP_20150508_09_27_26_Pro

Kuvassa P2800, jossa kpl max. halkaisija  on 2,8m.

Solussa on myös kaksi viimeistelyrobottia, joilla koneviilataan jäysteet pois kehäpyöristä.

WP_20150508_09_29_10_Pro

Kuvassa robottisolut.

Kehäpyörä on tuuliturbiinivaihteen yksi tärkeimmistä osista. Kehäpyöriä on halkaisijaltaan noin 1 metristä aina melkein 3 metriin.

Planeettavaihde

Kuvassa on planeettavaihteen läpileikkaus, jossa näkyy myös kehäpyörä.

Painot kehäpyörissä on useista sadoista kiloista aina muutamiin tonneihin. Kehäpyörien materiaali on hiiletysterästä.  Koosta ja painosta johtuen kappaleiden siirrot tehdään työturvallisesti nosturin eli ”kraanan” avulla.

WP_20150511_12_50_43_Pro

Kuvassa on kehäpyörän kääntö työn alla.

Koneistetut kehäpyörien aihiot tulevat hammastussoluun tilausten mukaan alihankkijalta. Ensimmäinen vaihe hammastuksessa on kappaleen kiinnittäminen koneeseen siihen tarkoitetulla kiinnittimellä. Geometrisistä toleransseista johtuen kehäpyörä ei saa heittää koneen keskiöön verrattuna kuin max 0,03mm.

WP_20150508_09_25_03_Pro

Kehäpyörän kellotusta Pfauter P2800:lla.

Kellotuksen jälkeen tarkistetaan/vaihdetaan jyrsinterä. Jyrsinterä on hammastukseen tarkoitettu moduulijyrsin. Moduulijyrsimessä on noin 40 teräpalaa ja yhden teräpalan hinta on noin 30-40 euroa.

WP_20150520_10_39_26_Pro

Kuvassa moduulijyrsin.

Tämän jälkeen tehdään tarvittavat muutokset piirustuksen mukaiseen NC-ohjelmaan. Ohjelma on makropohjainen, jossa tarvittavat kehäpyörän tiedot annetaan ohjelmalle. Ohjelman ollessa valmis siirrytään itse hammastukseen. Hammastusjyrsintä kestää ajallisesti noin 2 tunnista 8 tuntiin kappaleen koosta riippuen. Hammastuksessa käytetään öljyä lastuamisnesteenä, joka lämmön vaikutuksesta höyrystyy jyrsinnässä. Työstöhöyryt on rajattu koneen sisälle, josta ne poistetaan suodattimen läpi alipaineella.

WP_20150508_09_28_10_Pro

Kuvassa rouhintahammastusjyrsintää

Hammastuksessa on kaksi vaihetta.  Rouhintajyrsintä ”avaa” hammasloven ja viimeistelyjyrsinnällä saadaan lopullinen hammasprofiili/mitta. Mittaus tapahtuu lankamittauksena tikkumikrometrillä. Lankamittaan jätetään karkaisun ja hionnan tarvitsema työvara.

WP_20150508_09_33_00_Pro

Kuvassa lankamittaus.

Kehäpyörän ollessa mitoissa kpl irrotetaan koneesta ja nostetaan robottisoluun jäysteiden poistoon. Tämä työvaihe on tehty ennen käsin. Nyt sen tekevät robotit. Merkittävä parannus työturvallisuuteen ja työn mielekkyyteen.

WP_20150508_09_28_44_Pro

Kuvassa kehäpyörä robotin käsittelyssä.

Valmiit kehäpyörät jatkavat prosessissa eteenpäin karkaisimoon ja kovasorvaukseen, jonne minäkin menen seuraavana tutustumaan.

Työelämäjaksoni toinen yritys, Moventas Oy

Työelämäjaksoni toinen yritys on Moventas Oy. Moventaksella tarkoitukseni on seurata tuuliturbiinivaihteen kehäpyörän valmistusprosessia ja tehdä havaintoja siitä. Kehäpyörä muodostaa yhdessä planeettapyörästön kanssa tuuliturbiinivaihteen ytimen. Kehäpyörän valmistusprosessi alkaa hammastuksella. Eli olen ensimmäisen viikon hammastussolussa ja jatkan siitä eteenpäin kehäpyörän valmistuksen mukaisesti.

Moventas Oy valmistaa tuuliturbiinivaihteita energiateollisuudelle. Moventas tarjoaa kattavat huoltopalvelut valmistamilleen vaihteille sekä muiden valmistajien vaihteille globaalisti.

Tuulivoimalaitos poikkileikkaus

Kuvassa on esitetty tuuliturbiinin poikkileikkaus. Vaihde sijaitsee lapojen ja generaattorin välissä.

Tällä hetkellä Moventaksella on 450 työntekijää, joista 330 Suomessa. Moventaksen omistaa teollisuusryhmä Clyde Blowers. Moventas toimii seitsemässä maassa ympäri maailmaa, pääpaikkana on Suomen Jyväskylä. Jyväskylässä on kaksi tuotantotehdasta, Rautpohjan tehdas ja Ikolan tehdas.

Ikolan tehdas

Kuvassa on Ikolan tehtaan kokoonpanosta kuva.

Rautpohja

Kuvassa on Rautpohjan tehdas.

Moventas tunnetaan korkeasta laadustaan sekä suunnittelussa että valmistuksessa (ISO 9001- ja 14001 -sertifikaatit). Tuotetieto on varastoitu tuotteen elinkaaren hallintajärjestelmään (PLM), joka varmistaa kaikkien myytyjen tuotteiden, komponenttien ja materiaalien jäljitettävyyden.

Mittakone

Kuvassa 3D-mittakone työssään.

Uutena toiminta-alana Moventas laajentaa vuorovesivoimalaitoksiin. Yhtiö on valittu Alstomin pääasialliseksi vaihdekehityskumppaniksi raz Blanchard -vuorovesivoimalan pilottihankkeeseen. Vuorovesivoimalaitoksessa on tarkoitus käyttää tuuliturbiinipohjaista vaihdetta sopivin muunnoksin.

Alstom_Oceade_vuorovesivoimalaitos

Kuvassa on Alstomin vuorovesivoimalaitos, vaihde on kolmas tuote vasemmalta.

 

1. työelämäjakson yhteenveto

Protopaja Kalliokoski Oy oli mielestäni hyvä paikka työelämäjakson oppimiseen. Protopajalla tuli ammattitason 3d-tulostus tutuksi ja lähemmäs arkielämää. Yhden henkilön yritykseksi Protopajalla oli huomioitu työturvallisuus esimerkillisesti. Yritys on vielä tuore ja siinä onkin haastetta yrittäjälle tuoda julki 3D-tulostamisen mahdollisuuksia eri alan yrityksille. Protopajan vahvuus on kolmen eri 3D-tulostusmentelmän laitetta, joilla voidaan palvella asiakkaita kattavasti.

Kipsikomposiitti 3d-tulostimella voi tulostaa väreissä mitä tahansa.  Alla muutama kuva Protopajan tulostuksista ko laitteilla.

WP_20150423_10_12_33_Pro (1)

WP_20150424_12_57_16_Pro

3D Systems:n Projet 3510 SD kaksikompotentti epoksimuovi  3D-tulostimella saadaan tarkkoja ja hyvä pintaisia muovituotteita.

Alla muutama kuva ko tulostimella tehtyjä kappaleita. Kannattaa katsoa esim. lohikäärmeen suuhun siellä näkyy kaikki hampaat ja kieli

WP_20150424_13_02_17_Pro WP_20150424_13_02_52_Pro

Muovilanka 3D-tulostimella Dimension sst 1200es voidaan tulostaa nopeasti kappaleita. Tämä mielestäni sopii nopeaa protoiluun. Alla muuta kappale, jotka ovat tehty ko tulostimella.

WP_20150424_13_05_53_Pro WP_20150424_13_09_37_Pro

3D-tulostus on vanha/uusi asia, mutta esimerkiksi metalliteollisuudessa sitä käytetään vielä aika vähän. Mielestäni Valtra on tällä hetkellä etulinjassa ko asiassa. Äänekosken 3D-pajapäivillä tuli ilmi, että jonkun osan 3d-tulostaminen tuotekehitys vaiheessa oli tuonut suuren hyödyn lopputuotteeseen.

Protopaja Kalliokoskella on myös elektroniikan protoiluun tarkoitettuja laitteita mm piirilevyyn valmistukseen tarkoitettu linjasto. Alla kuvattu ko linjaston laitteita.

WP_20150424_14_14_16_Pro WP_20150424_14_14_33_Pro WP_20150424_14_16_17_Pro WP_20150424_14_16_35_Pro WP_20150424_14_16_55_Pro

 

Seitsemäs päivä työelämäjaksolla

Ja nyt lähtee viimeinen päivä työelämäjaksoa Protopaja Kalliokoski Oy:llä. Päivän aluksi pääsin tutustumaan piirinlevyn jyrsintään (https://m3.jyu.fi/jaomv/ohjelmat/jyvaskylan-ammattiopisto/opettajat/kone-ja-metalliala/pekka-rautio/piirikortin-jyrsinta). Piirilevyn jyrsinnässä on hyvin samoja piirteitä kuin metallin jyrsinnässä. Koneistajan silmin yksi asia jäi mietityttämään, nimittäin konenäön avuksi käyttäminen piirilevyn jyrsinnässä. Konenäköä käytetään piirilevyn asemoinnissa ja jyrsinnässä monin eri tavoin. Konenäköä voisi käyttää myös apuna metallijyrsinkoneissa.

Piirilevyn jyrsinnän lopputulos oli kuvan kaltainen.

WP_20150424_15_06_46_Pro

 

Kuudes päivä työelämäjaksolla

Takaisin Protopajalla tiistain ja keskiviikon Äänekosken reissun jälkeen. Pajalla odottikin maanantain tulostuskappale koneessa. Kappale valmistettiin 3D-systemsin Projet 3510 SD tulostimella. Kappaleessa oli tulostuksen jälkeen tukimateriaali eli vaha vielä kiinni, joten se täytyi poistaa. Poisto tapahtui laittamalla kappale uuniin jolloin vaha sulaa pois kappaleesta. Uunissa olon jälkeen kappale laitettiin ultra-ääni pesukoneeseen. Vaha on öljyliukoista joten pesukoneessa veden sijaan olikin rypsiöljy. Ultra-ääni pesun jälkeen kappale pestiin tiskinpesuaineella, jolloin saatiin vielä öljy pois kappaleen pinnasta. Tämän jälkeen kappale olikin valmiina lähettäväksi asiakkaalle.

Alla pari kuvaa valmiista kappaleesta.

Ilmamaara WP_20150423_12_11_31_Pro

Päivän seuraava työ olikin jakoavaimen tulostus. Tässä työssä kokeilimme että paljonko pitää jättää välystä jakoavaimen liikkuvien osien väliin. Jakari oli tarkoitus tulostaa Spectrum Z-510 tulostimella. Ensimmäisenä jakari täytyi 3D-mallintaa. Mallintamisessa käytin DeskArtes 3D ohjelmistoa. Jätimme jakarin liikkuvien osien välystä noin 0,2mm.

WP_20150422_13_11_50_Pro

Tämän jälkeen siirsimme jakarin 3d-mallin tulostimen ohjelmaan. Ohjelmassa sijoitimme ne parhaaseen tulostus asentoon ja aloimme tulostamaan.

WP_20150422_13_11_27_Pro

WP_20150423_08_16_35_Pro

Kipsikomposiitti 3D-tulostimella tulee kappaleeseen myös värit. Viimeinen vaihe on sitten käsitellä pinta ”pikaliimalla”. Valmis tuote näyttä nyt sitten tältä. Eipä tule samanlaista vastaan…

WP_20150423_10_12_56_Pro

 

Neljäs ja viides päivä työelämäjaksolla

Neljäntenä ja viidentenä päivänä lähdimme yrittäjän kanssa Äänekoskelle 3d-Pajapäiville. 3D-Pajapäivät on Pohjoisen Keski-Suomen ammattiopiston järjestämä seminaari, jossa avataan 3D-tulostuksen mahdollisuutta uusiin liiketoimintoihin. Seminaarin luennoittoisijoita oli mm Lappeenrannan teknillisestä yliopistolta, VTT:ltä, Valtra Oy:lta sekä Metsä Fibre Oy:lta.

3D-paja seminaarissa ensimmäisenä luennoi Ville Matilainen LUT:lta, hänen aiheena oli lähinnä metallien tulostus. Hänen esimerkeissä tuli esille 3D-tulostuksen mahdollisuudet eri toimialoilla. Metallin tulostusta käytetään paljon lentokoneteollisuudessa mm suihkumoottoreiden polttoaineen ruiskutuksessa

3D-printed-fuel-injector-from-morris

Metalli 3D-tulostimien hinta alkaa noin 150 000 eurosta aina moniin miljooniin.

Toisena  luennoi VTT:ltä Pasi Puukko. Hänen esityksessä tuli ilmi että kuluttajille tarkoitettujen 3d-tulostimien määrä tulee kasvamaan merkittävästi. Hänen esityksessään tuli myös muutama mielenkiintoinen toimija 3d maailmasta.

Cupify muotoilu, joka kuluttajille tarkoitettu 3d-mallinnus ohjelma. Kazzata on varaosapalvelu, jossa voit lähettää rikkoutuneen osan heille. Tämän jälkeen he mallintavat osan ja tulostavat sen sinulle.

Puukko kertoi että VTT:lle on hankittu 3D-metallitulostin  SLM 125 HL. Hinta koneelle oli noin 230000 euroa. Kone painaa  400 kg ja siinä on 400w IR kuitulaser. Suojakaasuna käytetään typpiä ja argonia. SLM koneella voi tulostaa ruostumatonta terästä, työkaluterästä, CoCr:a, Inconel:a ja titaania.

Yksi asia vielä täytyy mainita hänen esityksestään: Topologinen optimointi, jonka tarkoituksena on vähentää osan/laitteen massaa. Alla muutama kuva kertoo mistä on kyse:

topologinen optimointi

TwoBrackets

Kuvissa etualalla optimoidut kappaleet

Päivän kolmas luennoitsija oli Ursula Lumme, DI, Metsä Fibre Oy, Hänen esityksensä keskeytyi heti alkuunsa tiedolla, että Metsä Group aloittaa Äänekosken Biotuotetehtaan rakentamisen. Hyvien aplodien saattelemana hän jatkoi esitystään. Metsä Fibre on myös mukana 3d-tulostuksessa jossain määrin. Alla olevassa kuvassa on  sellukuituja suurennettuna.

Sellupalan suurennos

Neljäs luennoitsija oli  3D crush cafe yrittäjä Tampereelta. Kahvila toimii aivan normaali kahvilana, mutta siellä voi myös 3d-skannata vaikka itsensä ja tulostaa 3D-tulostimilla tuotoksen. Tutustumisen arvoinen paikka.

Viidennen päivän ensimmäinen luennoitsija oli Valtra Oy:stä  Petteri Piippo. Valtra on mukana kehityshankkeessa, jossa he haluavat tulevaisuudessa hyödyntää 3d-tulostamisen mahdollisuutta tuotekehityksessä, tuotannossa ja varaosissa. Heillä on itsellään Minifactory tulostin, jota he ovat käyttäneet tuotekehityksen apuna. Heillä oli hyviä kokemuksia 3d-tulostamisesta.

Toinen luennoitsija oli Pasi Puukko VTT:ltä. Hänen aiheena oli tällä kertaa 3D skannaus. Hänen esityksessään tuli kattava esitys käsi 3d-skannereista aina teollisiin sovelluksiin.

Cupify sense

Pajapäiville kuului myös tutustuminen Pohjoisen Keski-Suomen ammattiopiston 3D-pajaan. PoKe:lla on alkanut tänä talvena aikuiskoulutus liittyen 3D-tulostamiseen. Heillä on noin 10 kpl:tta Minifactory tulostimia, joiden kimpussa opiskelija työskentelevät. Ovat kyllä Jao:ta tässä asiassa paljon edellä. Alla muutama kuva heidän 3D-pajastaan ja siellä tulostetuista tuotteista.

Poke 3D paja WP_20150421_13_54_12_Pro WP_20150421_13_54_47_Pro WP_20150421_13_54_53_Pro

Pekka Raution työelämäjakso 16.4 – 29.5.2015