Kitkahitsain

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja rakentaa kitkahitsauslaite Nordic Tractionille, joka valmistaa muun muassa metsäkoneiden teloja. Työssä selvitettiin, voidaanko kitkahitsausta hyödyntää yrityksen telatuotannossa käytettävillä materiaaleilla. Aluksi työssä perehdyttiin kitkahitsauksen teoriaan ja eri menetelmiin, kuten pyörivään ja lineaariseen kitkahitsaukseen sekä tappi- eli FSW-hitsaukseen. Kitkahitsauksen etuina todettiin muun muassa mahdollisuus liittää erilaisia metalleja, korkea liitoksen lujuus, vähäinen esikäsittelytarve ja energiatehokkuus.

Laitteen suunnittelussa ja rakentamisessa käytiin läpi tarvittavat komponentit, kuten moottorin ja laakerien valinta, kappaleen kiinnitysmekanismin suunnittelu sekä puristusliikkeen toteutus. Rakennusvaiheessa hyödynnettiin yrityksen olemassa olevia osia ja pyrittiin pitämään kustannukset alhaisina. Laitteen turvallisuuteen kiinnitettiin erityistä huomiota, ja käyttöön rakennettiin suojahäkki. Testausvaiheessa hitsauksia arvioitiin sekä silmämääräisesti että rikkovilla vetokokeilla, joissa parhaat liitokset kestivät jopa 13,6 tonnin vetokuorman, mikä vastaa noin 80 % s355J käytetyn teräksen murtolujuudesta.

Johtopäätöksenä todettiin, että rakennettu kitkahitsauslaite soveltuu hyvin pyörähdyssymmetristen kappaleiden liittämiseen ja tarjoaa varteenotettavan vaihtoehdon yrityksen tuotantoon. Kehityskohteina mainittiin muun muassa moottorin tehon kasvattaminen, paremmat kiinnitysleuat sekä automaation lisääminen laitteen turvallisuuden ja tehokkuuden parantamiseksi. Työ osoitti, 3 Turun AMK:n opinnäytetyö | Juho Simolin että kitkahitsaus on taloudellinen ja teknisesti toimiva liitosmenetelmä yrityksen tarpeisiin