Laserhitsauskameran käyttömahdollisuudet hitsauksen koulutuksessa, teollisuudessa ja tutkimustyössä

Abstract

Opinnäytetyö toteutettiin kirjoittamalla artikkelisarja Suomen Hitsausteknillisen Yhdistyksen (SHY) Hitsaustekniikka-lehteen (HT). Artikkelisarja sisälsi neljä artikkelia HT 5/2022, 1/2023, 4/2023 ja 1/2024. Ne keskittyivät Cavitar Ltd:n laserteknologiaan perustuvien hitsauskameroiden ja Schlieren-kuvantamisen hyödyntämiseen hitsauksen koulutuksessa, hitsaavassa teollisuudessa sekä hitsauksen tutkimustyössä. Artikkeleita ei julkaistu kronologisessa järjestyksessä. Hitsauskameran valintaan vaikuttanut tutkimus julkaistiin HT-lehdessä 4/2023.

Artikkeleiden tutkimustyössä käytettiin tutkimusmenetelmänä laadullista menetelmää. Tutkimuksessa oli kokeita ja kokeiluita sekä haastatteluita. Lisäksi käyttäjäkokemuksia kyseltiin Forms-kyselynä. Ensimmäisessä artikkelissa tutkittiin Cavitar C300 -hitsauskameran käyttömahdollisuudet hitsaus- ja koulutuspalveluita tarjoavan yrittäjän näkökulmasta. Toisessa artikkelissa tehtiin käytännön tutkimustyö koulutuksessa siitä, miten C400-hitsauskameran live-kuvaa ja tallenteita voi hyödyntää hitsauksen koulutuksessa oppilaitoksissa. Kolmannessa artikkelissa oli kaksi teollisuuden case-tutkimusta, joissa selvitettiin hitsauskameran käyttömahdollisuuksia. Case 1:ssä oli TIG-päittäisliitosautomaatti ANDRITZ Warkaus Works Oy:ssä (AWW Oy) ja Case 2:ssa oli MV-Welding Oy:n hitsausmanipulaattori Best Welder, jossa testattiin hitsauskameraa. Neljännessä artikkelissa tutkittiin Cavitar Ltd:n Schlieren-kuvantamisen mahdollisuuksia. MAG-hitsaussuojakaasun käyttäytymistä tutkittiin käytettäessä kohdepoistoa eri etäisyyksillä ja sen vaikutusta suojakaasun suojaavaan vaikutukseen.

Johtopäätöksinä eri caseistä voidaan todeta, että Cavitar Ltd:n hitsauskameroiden käytöstä on hyötyä hitsauksen koulutuksessa, hitsaavassa teollisuudessa ja tutkimuksessa. Reaaliaikaisen live-kuvan seuraaminen ilman häiritsevää valokaarta isolta näytöltä auttaa hitsauksen oppijaa ymmärtämään, miten hitsisulaa hallitaan ja miltä hyvälaatuisen hitsin pitää näyttää hitsauksen aikana. Lisäksi videotallenteet hitsaussuorituksesta ja niiden analysointi oppijan kanssa tuottivat hyviä tuloksia. Hitsauksen kouluttajan on helppo näyttää pieniä yksityiskohtia tarkasta live-kuvasta tai videoista. Teollisuus caseissa live-kuva mahdollisti hitsausparametrien aiempaa helpomman ja nopeamman säätämisen, jolla oli vaikutusta hitsauksen laadun ja tuottavuuden paranemiseen. Teollisuus case 3.2:ssa hitsausoperaattorin fyysiseen ergonomiaan ja työturvallisuuteen saatiin huomattavaa parannusta hitsausmanipulaattoriin integroidun hitsauskameran live-kuvan ansiosta. Case 4:ssä Schlieren-kuvantamisen hyödyntämisellä pystyttiin selvittämään optimaalinen etäisyys kohdepoistolle. Liian lähellä oleva kohdepoisto aiheuttaa riskin hitsin hapettumiselle, kun taas liian kaukana oleva kohdepoisto voi altistaa hitsaajan pienille silmällä näkymättömille partikkeleille.

Asiasanat: lasertekniikka, reaaliaikaisuus, koulutusmenetelmät, laadunhallinta, fyysinen ergonomia, työturvallisuus, hitsaus