Kupariputken pystyvalu kartiosuulakkeella
Timperi, Niklas (2025)
2025
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202502263392
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202502263392
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä tarkasteltiin kartiosuulakkeen soveltuvuutta kupariputken jatkuvavalumenetelmään toimeksiantajayritykselle. Kartiosuulakkeella tavoiteltiin parempaa asennettavuutta ja kestävyyttä verrattuna aiemmin käytössä olleeseen suorasuulakkeeseen, vähentäen mahdollisia asennusvirheitä ja suulakkeen rikkoutumisen riskiä. Työssä verrattiin kartiosuulakkeen koevalutuloksia yrityksessä aiemmin suorasuulakkeella tehtyihin koevalutuloksiin eri jäähdytinasetelmilla. Tavoitteena oli selvittää, voidaanko kartiosuulakkeella saavuttaa pienempää tai vähintään samankaltaista keskimääräistä raekokoa kuin suorasuulakkeella.
Tutkimus suoritettiin toiminnallisena opinnäytetyönä, jossa valukokeet ja näytteiden analysointi olivat työn keskeisimmät osa-alueet. Valukokeissa käytettiin kartiosuulaketta ja uutta tehostetun jäähdytyksen primäärijäähdytintä. Raekokoja analysoitiin standardin mukaisella Heyn-menetelmällä, jossa kupariputken mikrorakenteita tarkasteltiin pitkittäis- ja poikittaishieistä optisen mikroskoopin avulla. Tulokset kirjattiin taulukkolaskentaohjelmaan, jossa laskettiin näytteiden keskimääräinen raekoko. Eri suulaketyyppien vaikutusta raekokoon arvioitiin saatujen tuloksien perusteella.
Tulokset osoittivat, että kartiosuulakkeella saavutettiin tehostetun jäähdytyksen avulla keskimääräiseltä raekooltaan samankaltaista tai jopa pienempää raekokoa kuin suorasuulakkeella. Vaikka kartiosuulake tuotti perinteisellä jäähdytyksellä hieman suurempaa raekokoa, tehostetulla jäähdytyksellä erot tasoittuivat. Kartiosuulakkeen parempi asennettavuus ja mekaaninen kestävyys tekivät siitä varteenotettavan vaihtoehdon asiakaskäyttöön tulevaisuudessa. Lisäksi kartiosuulakkeen käyttö vähensi valmisteluvaiheen riskejä, sillä asennus oli yksinkertaisempaa eikä kokeiden aikana havaittu suulakkeiden rikkoutumisia.
Tutkimus suoritettiin toiminnallisena opinnäytetyönä, jossa valukokeet ja näytteiden analysointi olivat työn keskeisimmät osa-alueet. Valukokeissa käytettiin kartiosuulaketta ja uutta tehostetun jäähdytyksen primäärijäähdytintä. Raekokoja analysoitiin standardin mukaisella Heyn-menetelmällä, jossa kupariputken mikrorakenteita tarkasteltiin pitkittäis- ja poikittaishieistä optisen mikroskoopin avulla. Tulokset kirjattiin taulukkolaskentaohjelmaan, jossa laskettiin näytteiden keskimääräinen raekoko. Eri suulaketyyppien vaikutusta raekokoon arvioitiin saatujen tuloksien perusteella.
Tulokset osoittivat, että kartiosuulakkeella saavutettiin tehostetun jäähdytyksen avulla keskimääräiseltä raekooltaan samankaltaista tai jopa pienempää raekokoa kuin suorasuulakkeella. Vaikka kartiosuulake tuotti perinteisellä jäähdytyksellä hieman suurempaa raekokoa, tehostetulla jäähdytyksellä erot tasoittuivat. Kartiosuulakkeen parempi asennettavuus ja mekaaninen kestävyys tekivät siitä varteenotettavan vaihtoehdon asiakaskäyttöön tulevaisuudessa. Lisäksi kartiosuulakkeen käyttö vähensi valmisteluvaiheen riskejä, sillä asennus oli yksinkertaisempaa eikä kokeiden aikana havaittu suulakkeiden rikkoutumisia.