Suomen Akatemia myönsi LUT:lle rahoitusta suurlujuusterästen hitsaukseen25.07.2015 15.00
Suomen Akatemia on myöntänyt Lappeenrannan teknilliselle yliopistolle (Lappeenranta University of Technology, LUT) 286 000 euroa suurlujuusterästen hitsaukseen liittyvään tutkimukseen. Tutkimus liittyy LUT:ssa kehitteillä olevaan itsesäätyvään hitsausjärjestelmään, joka on suunniteltu erityisesti lujien terästen hitsaamiseen. Tutkimuksen aikana hitsausjärjestelmälle kehitetään monianturinen, mukautuva ohjausjärjestelmä, jonka toimintaa säätelevät anturien tuottamat algoritmit sekä ennustavat mallit lujien terästen hitsin laadun tarkkailemiseen ja hitsauksen säätämiseen. Tutkimuksesta vastaa tutkijaopettaja Paul Kah LUT:n hitsaustekniikan laboratoriosta. Rahoitus myönnettiin kolmeksi vuodeksi. Anturointien uusi aikakausiHitsausjärjestelmän itsesäätyvyys perustuu uudenlaiseen anturointiin, jota hallitaan neuroverkko-ohjelmalla. Hitsaava teollisuus käyttää anturointia nykyäänkin, mutta ainoa yleisessä käytössä oleva anturi seuraa hitsauksen railon rataa. LUT:n kehittämässä järjestelmässä on omat seuranta-anturinsa myös termoprofiilille eli perusaineen ja sulavan aineen rajapinnalle syntyvän muutosvyöhykkeen lämpöarvoille sekä hitsin muodolle. Laadun arviointi tapahtuu muutosvyöhykkeen lämpöarvon, hitsisulan ja syntyvän hitsin sekä sen muodon perusteella. Lujien terästen hitsauksessa etenkin juuri lämmöntuonnin, eli hitsisulasta perusaineeseen siirtyvän lämpömäärään, on todettu vaikuttavan merkittävästi rakenteen kestävyyteen. Liian suuri lämmöntuonti hitsauksessa johtaa helposti hitsatun rakenteen vaurioitumiseen käyttötilanteessa. Itsesäätyvässä hitsausjärjestelmässä seurantadata siirtyy antureista reaaliajassa neuroverkkoon, mikä kykenee reagoimaan usean tekijän samanaikaiseen muuttumiseen ja säätämään hitsausta läpi koko prosessin. "Kun järjestelmä havaitsee virheen, se pystyy korjaamaan sen saman tien eri muuttujille asetettujen säätöikkunoiden avulla. Samalla järjestelmä arvioi myös mahdolliset tulevat virheet. Näin ollen lopputulos on virheetön. Tämän systeemin tärkein ominaisuus on hitsin paras mahdollinen laatu", Kah kertoo. Teollisuudelle kannattava valintaLujien terästen käyttö on suomalaiselle teollisuudelle kannattavaa, sillä niiden keveys, sitkeys ja lujuus mahdollistavat kustannussäästöt materiaalissa, kuljetuksissa sekä työajassa. Ne kestävät hyvin myös pohjoisen vaativia sääolosuhteita. "Lujat teräkset voivat olla jopa 10-15 prosenttia ohuempia kuin normaali teräs tinkimättä kuitenkaan rakenteen lujuudesta. Painon kevetessä myös polttoaineen tarve kuljetuksissa pienenee. Lisäksi materiaalista voidaan muotoilla monimutkaisia muotoja, jotka voidaan hitsata kiinni erilaisiin rakennekomponentteihin, kuten pilareihin ja puomeihin. Itsesäätyvän hitsausjärjestelmän avulla puolestaan hitsauksen virheet saadaan minimiin ja korjaustarve pienenee oleellisesti. " Adaptiivisen mittaus- ja säätöjärjestelmän kehittäminen suurlujuusterästen (UHSS) hitsaukseen -hanke käynnistyy syyskuussa 2015 ja sen on määrä päättyä 31.08.2018. Hankkeen kokonaisbudjetti on 409 000 euroa, josta LUT:n osuus on 123 000 euroa. Taustalla on LUT:ssa käynnissä oleva Neuroverkko-ohjattu hitsauksen itsesäätyvä järjestelmä -projekti, joka kuuluu Tekesin TUTLI-ohjelmaan (Tutkimusideoista uutta tietoa ja liiketoimintaa). Lisätietoja:Tutkijaopettaja Paul Kah |
