Valukappale huippuhyväksi VTT:n menetelmin

Korkearesoluutiokuva (193 557 tavua)

Metallinen valukappale saadaan hyväksi nykyistä joustavammin VTT:n kehittämillä uusilla hiontamenetelmillä: ainetta poistavaa hiontaa käytetään valupurseisiin ja lopuksi koko valukappale työstetään mukautuvalla viimeistelyhionnalla. Valutyön laatu kasvaa, koska valetun kappaleen muoto skannataan purseineen CAD-pintamalliksi, kappaleen paikka todetaan tarkasti kiinnityksessä ennen CAD-ohjattua lopputyöstöä, työstön radat testataan ensin simulaatiolla ja lisäksi kappaleen muotopoikkeamat otetaan huomioon kiillottavassa viimeistelyhionnassa. Kaikki hionnat tapahtuvat ns. voimaohjauksella.

Metallikappaleiden valupurse on tyypillisesti suuruusluokkaa 1 - 5 millimetriä tilavuudeltaan noin 5 litran kokoisessa kappaleessa. Käytännössä toinen hankaluus on, että sulan metallin jähmettyessä kappaleen ulkomuoto muuttuu yksilöllisesti suunnitellusta CAD-mallista. Pintamallin, paikannuksen, simulaation ja voimaohjauksen avulla valukappaleista tulee tehokkaasti hyvä lopputulos.

	Korkearesoluutiokuva (247 233 tavua)

Purseiden poistotyö saadaan näillä uusilla menetelmillä nykyistä joustavammaksi ja vähemmän haitalliseksi. Työ aiheuttaa vielä nykyisin toistuvaa samankaltaista fyysistä rasitusta.

Uudessa menetelmässä aluksi robottiin kiinnitettävä laserskanneri lukee kappaleesta purseineen pintamallin CAD-työaseman muistiin. Kappaleen paikka ja sen kiertymät työstövaiheen kiinnityksessä mitataan tarkasti, ja vertaamalla kappaleen pintamallia suunniteltuun CAD-malliin simulaation avulla saadaan työstön ajaksi työstävän robotin ohjaukseen oikeat ja optimaaliset hiontaradat. Voimaohjauksessa purseiden kohdalla hiomalaikan puristusvoima kasvaa, ja valun yhteydessä kappaleeseen mahdollisesti syntynyttä valukutistumaa hiomalaikka kohtelee kevyesti.

VTT Automaatio ja VTT Kemiantekniikka ovat kehittäneet nämä uudet menetelmät. Vaativaa tiedonkäsittelyä edellyttävää kappaleen pintamittausta robottiin kiinnitetyllä laseranturilla simuloidaan VTT:n puumoniverkkomenetelmällä: sen avulla kappaleiden törmäystarkastelu on saatu tehokkaaksi - tarkastelu muuttuu hyvin tarkaksi vasta, kun kappaleet ovat lähellä toisiaan.

Valukappaleiden hionnan kehitystyötä ovat valmistelleet ja rahoittaneet myös Finnscrew Oy, Jukova Oy, RTS Finland Oy ja Tekes. Yritykset alkavat soveltaa kehitettyjä menetelmiä metallityöstöön käytännössä.

Lasermittausta voidaan käyttää myös rikkoutuneiden kappaleiden muotojen mittaukseen ja kappaleiden pinnantarkistukseen.

Lisätietoja:
http://www.vtt.fi/aut/kau/tuloksia/mekatroniikka/12.htm

VTT Automaatio
Mikko Sallinen
(08) 551 2187
040 723 5263
mikko.sallinen@vtt.fi