Laserpinnoitetun kappaleen hiilidioksidipäästöt verrattuna uudelleen valmistettavaan kappaleeseen

Abstract

Työn tarkoituksena oli tehdä Kokkola LCC Oy:lle selvitys laserpinnoituksen hiilidioksidipäästöistä. Kokkola LCC Oy on aloittanut laserpinnoituksen vuonna 2000. Yhtiö tarjoaa laserpintakäsittelyä, laserhitsausta, koneistus ja asiantuntijapalveluita metalliteollisuuden tarpeisiin. Tutkimuksen päätavoite oli tutkia, miten laserilla korjatun kappaleen ja uuden kappaleen hiilidioksiditaseet poikkeavat toisistaan. Päästöoikeudet ovat EU:n asettama direktiivi, joka koskee kuutta eri kasvihuonepäästöä, joista merkittävin on hiilidioksidi. Uusien päästöoikeuksien ostaminen tuottaa yritykselle kustannuksia. Tutkimuksen tavoitteena oli vähentää hiilidioksidipäästöjä ja tukea LCC Oy:n myyntiä siten, että asiakas tietää tilaamistaan kappaleista, miten ne vaikuttavat hiilidioksidipäästöihin. Tarkastelujen kohteeksi valittiin eripaksuisia 2000 mm pitkiä pyörötankoja, koska niiden käyttö on hyvin yleistä.

Tutkimus jakaantui eri vaiheisiin. Ensimmäiseksi verrattiin haponkestävällä teräksellä pinnoitettua hiiliterästä uuteen haponkestävästä teräksestä valmistettuun pyörötankoon. Tällöin huomioitiin ainoastaan hiiliteräksen pinnoituksen hiilidioksidipäästöt. Tässä tapauksessa ei otettu huomioon hiiliteräksisen pyörötangon valmistuksen hiilidioksidipäästöjä. Toisessa vaiheessa verrattiin edellä mainitulla tavalla pinnoitettua hiiliterästankoa haponkestävästä teräksestä valmistettuun pyörötankoon. Nyt huomioitiin myös uuden aihion valmistuksen aiheuttamat hiilidioksidipäästöt.

Tutkimuksen tuloksena oli, että vanhan kappaleen kunnostaminen tuotti vähemmän hiilidioksidipäästöjä kuin uuden kappaleen valmistaminen. Tämän tutkimuksen mukaan pinnoittaminen aiheutti aina vähintään 50 prosenttia vähemmän hiilidioksidipäästöjä, kuin uuden valmistaminen. Päästöjen suhteellinen osuus väheni edelleen kappaleen massan kasvaessa.

The purpose of this work was to do a research for Kokkola LCC about the effects of carbon dioxide pollution when doing laser coating. Kokkola LCC has started laser cladding in the year 2000. The company provides laser coating, laser welding, machinery and expert services for metal industry purposes. The main aim for the research was to study the difference between a laser repaired article and a new article in respect of the carbon dioxide amount. The EU sets objectives for reducing certain pollutants, considering six different greenhouse gases, of which carbon dioxide is the most significant. Buying new rights to emit will bring costs for a company. The purpose of this study was to support the sales of LCC Oy, so that the customer would know how the article that was ordered would effect on the carbon dioxide pollution. As studying objects was chosen 2000 mm long round bars from steel with different diameters, because they are commonly used.

The study was divided into different phases. At first, normal carbon steel, laser coated with acid resistant steel, was compared with a new acid resistant round bar. In this phase only the carbon dioxide pollution coming from carbon steel coating was considered. In this case the carbon dioxide pollution coming from manufacturing the carbon steel bar was not considered. In the second phase comparison was made between the same coated carbon steel with an acid resistant steel bar. Now the carbon dioxide pollution coming from manufacturing a new carbon steel billet was also included.

The conclusion from the study is that coating a used article produces less carbon dioxide pollution than making a new one. According to this study coating always produces at least 50 percent less carbon dioxide pollution than manufacturing a new one. The relative amount of pollution decreases further when the mass of the article increases.