Hitsaustyön kehittäminen voimalaitoskattilakomponenttien valmistuksessa

Abstract

Tavoitteena oli hitsaustyön tuottavuuden ja laadun parantaminen toimeksiantajayrityksen sarjatuotantovalmistukseen. Työ tehtiin esitutkimuksellisena työnä Sisä-Savon Pipe &Welding Service Oy:lle.

Työssä perehdyttiin hitsauskustannusten muodostumiseen yleisellä tasolla, selvitettiin yrityksen tämänhetkisten valmistusmenetelmien vaikutukset hitsauskustannuksiin, sekä pohdittiin eri hitsausprosessien soveltuvuutta kyseisen tuotteen sarjatuotantovalmistukseen, hyödyntäen aiheesta aiemmin tehtyjä tutkimustuloksia ja suorittamalla hitsaustestejä MIG/MAG pulssihitsausprosessilla. Testauksilla haluttiin selvittää päällehitsauksessa käytettävän nikkeliseosteisen hitsauslisäaineen hitsattavuutta kyseisellä prosessilla sekä hitsiaineen sekoittumisastetta perusaineen kanssa. Koehitsaukset suoritettiin kolmella eri suojakaasulla ja useita eri hitsausparametrejä kokeillen.

Käytettävissä olevien lähtötietojen pohjalta tehtiin vertailevat kustannuslaskelmat uusille valmistuksen hitsaussuunnitelmille. Laskelmien perusteella saatiin selville hitsauksen osa- ja kokonaiskustannusten muodostuminen tuotteen valmistuksessa kappale ja vuositasolla. Laskelmat tehtiin neljälle eri valmistusvariaatiolle ja ne huomioivat myös eri variaatioihin tarvittavat investoinnit. Työssä selvitettiin myös tarvittavien uusien menetelmäkokeiden suoritukseen ja hitsaajien pätevöintiin liittyviä yksityiskohtia.

Laskennan avulla selvisi, että eri hitsausprosesseilla on varsinkin päällehitsauksen osalta erittäin suuria eroja kustannusten muodostumisen suhteen. Etenkin CMT-prosessilla pystyttäisiin saavuttamaan päällehitsauksessa erittäin suuri hitsiainetuotto melko pienellä lämmöntuonnilla. Yksi erityinen huomio oli, että vaikka automaation hyödyntäminen ei näin vähäisellä konetuntimäärällä olisi yleisesti kannattavaa, niin tässä tapauksessa, kun hitsattaisiin huomattavan kalliilla lisäaineella ja voitaisiin hyödyntää prosessille ominaista pientä lämmön-tuottoa, muuttuisi se kannattavaksi jo näinkin vähäisellä käyttöasteella.