Hitsauksen automatisointi alumiinirunkoisen aluksen valmistuksessa

Abstract

Tämän diplomityön tarkoituksena on tutkia mahdollisia hitsausautomaattiratkaisuja alumiinirunkoisen aluksen valmistuksessa, koska ammattitaitoisten alumiinihitsaajien vähyys on muodostamassa ongelmaa tuotannossa. Työssä selvitetään alumiinin ja sen seosten ominaisuuksia ja niiden soveltuvuutta laivanrakennukseen. Puhdasta alumiinia ei voida sellaisenaan käyttää lujuutta vaativissa rakenteissa sen pehmeyden takia, joten lujuutta ja mm. korroosion kestävyyttä joudutaan lisäämään erilaisilla seosaineilla. Alumiinirakenteen suunnittelussa on otettava huomioon hitsauksen yhteydessä syntyvät lujuusreduktiot ja muodonmuutokset, jotka on kyettävä ennakoimaan. Alumiinin hitsaus ei sinänsä ole ongelmallista, mutta se vaatii tarkan esivalmistuksen ja puhdistuksen sekä huolellisen hitsauksen. Alumiinia voidaan periaatteessa hitsata samoilla menetelmillä kuin terästäkin. Ainoat vaihtoehdot alumiinirungon hitsauksen automatisoimisessa ovat MIG-hitsaus ja sen sovellutukset niiden hitsausnopeuksien ja asentohitsattavuusominaisuuksien ansiosta. Kaarihitsauksen robotisointi käsitellään tässä työssä robotisoinnin laajuuteen nähden suppeasti. Hitsausrobottien ongelmana suurilla kappaleilla ja pienerävalmistuksessa on nykyisten ohjelmointimenetelmien hitaus sekä suurissa kokonaisuuksissa niiden kalleus. Työssä käsitellään aluksen rungon mahdollisia rakennustapoja ja niihin sopivia automaatiohitsausvaihtoehtoja. Selvitystyön pohjalta esitetään, onko kannattavaa hitsata alumiinialuksen runkoa varsinaisella robottihitsauksella ja saavutetaanko tuloksia lisäämällä alumiinipursotteiden käyttöä. /Kir10