XRF-Näytenappipuristimen ja Puristustyökalun suunnittelu

Abstract

Tämän opinnäytetyön tilaajana oli Lapin ammattikorkeakoulun Tutkimus, Kehitys ja Innovaatiot (TKI) –organisaatiossa toimiva Arctic Steel and Mining -tutkimusryhmä. Työn tarkoituksena oli löytää mahdollisimman yksinkertainen ja toimiva ratkaisu puristettujen XRF–näytenappien valmistamiseksi. Ratkaisua valittaessa kustannustekijöillä oli suuri merkitys.

Työ voidaan jakaa karkeasti kolmeen osaan. Työn ensimmäisessä osassa tutustuttiin XRF-tekniikkaan yleisellä tasolla ja näytenappien valmistusprosessiin. Toisessa osassa tutustuttiin näytenappipuristimiin ja tehtiin kustannusvertailua eri vaihtoehdoista. Vaihtoehtoina oli ostaa valmis kaupallinen näytenappipuristin, modifioida yleiskäyttöistä hydrauliikkapuristinta tai valmistaa näytenappipuristin kokonaan itse. Kolmannessa osassa suunniteltiin halkaisijaltaan 32 mm näytenappien valmistamiseen sopiva puristustyökalu.

Työssä esitetään eri näytenappipuristin vaihtoehtojen kustannuslaskelmia ja hintavertailuja. Valokuvissa on esitetty XRF–tekniikkaan liittyviä laitteita. 3D- malleilla esitetyissä kuvioissa selkiytetään näytenappipuristimen ja puristintyökalukokoonpanoja. Työssä on esitetty laitevalmistuksen suunnittelussa tarvittavia lujuusopin ja hydrauliikan kaavoja.

The work was commissioned by Arctic Steel and Mining research group which work in the organization of the Research, Development and Innovations (RDI) at the Lapland University of Applied Sciences. The purpose of the work was to find a simple and working solution as possible for making XRF sample pellets. The costs of different options had a big importance on manufacturing solutions.

The work was divided roughly into three themes. At first, XRF technology and the process of the sample pellet machine were familiarized at general level. The second thing was to become familiar with pellet press machines. Cost comparisons from different options were made additionally. The options were to buy a ready commercial pellet press machine, modify general purpose hydraulic press machine or manufacture a pellet press machine completely designed by myself. Thirdly a 32 mm die set tool was designed to make a suitable tool for sample pellets.

The estimate summary of the expenses and price comparison are presented in the different pellet press machine options. The photographs present equipment related to the XRF technology. The pellet press machine and Die set tool as-semblies are presented in 3D model figures. Strength of materials and hydrau-lics formulas needed in the equipment design are presented in the work.