Hitsaussuojakaasujen tehokas ja taloudellinen käyttö

Abstract

Suojakaasun päätehtävänä on suojata hitsaustapahtumaa ympäröivän ilman vaikutukselta. Päätehtävän lisäksi suojakaasullavoidaan vaikuttaa suoraan tai välillisesti lähes kaikkiin hitsauksen asioihin, joista laatu, tehokkuus ja taloudellisuus muodostuvat. Suojakaasuja tarvitsevat hitsausmenetelmät ovat: kaasukaarihitsausprosessit (MIG/MAG-, TIG- ja plasmahitsaus), laserhitsaus sekä näiden yhdistelmät eli hybridihitsausmenetelmät sekä MIG-juotto. Hitsaussuojakaasujen peruskaasu tänä päivänä on argon, johon hitsausprosessista tai materiaalistariippuen sekoitetaan hiilidioksidia, heliumia, vetyä tai happea. Pääsääntöisesti hitsaussuojakaasut ovat kahden komponentin kaasuja, mutta 3-komponenttikaasut ovat yleistymässä. Sopivalla suojakaasuseostuksella saadaan erittäin merkittävä hyöty tuottavuuden lisääntyessä ja laadun parantuessa. Suojakaasujen oikealla toimitusmuodolla on merkittävä vaikutus kokonaiskustannuksiin. Uudet, kehittyneet sekoitinlaitteet mahdollistavat tarkat osakomponenttien sekoittamiset hitsauspaikalla. Seokset ovat jatkuvasti analysoitavissa ja jäljitettävissä. Suojakaasujen kierrätys on erityisesti kalliiden kaasujen, kuten helium ja argon, kohdalta tulevaisuuden haaste ja mahdollisuus. Suojakaasulla on suuri merkitys hitsauksen tuottavuuteen, taloudellisuuteen ja myös hitsausympäristöön ja työturvallisuuteen. Robottihitsauksen lisääntyminen asettaa vaatimuksia, joihinoikein valitulla suojakaasulla voidaan myönteisesti vaikuttaa. Tehokashitsaus on valmistusprosessin tärkeä osa, jossa oikein valituilla suojakaasuilla saavutetaan merkittävä tuottavuuden lisäys vaikuttamalla kaariominaisuuksiin, tunkeumaan, roiskeisiin, nopeuteen, hitsimetallurgiaan, lämmöntuontiin ja hitsausympäristöön. Diplomityössä tutkittiin casena Peikko Finland Oy:n suojakaasujärjestelmät, niiden tehokkuus, toimivuus ja sopivuus konepajan tuotantoon ja erityisesti robottihitsaukseen.

The main task of shielding gas is to protect the welding process from the effects of the surrounding air. Moreover with the shielding gas can be effected directly or indirectly to almost all things in welding from which the quality, the effectiveness and the economy are made from. The welding processes which need shielding gases are: arc welding processes (MIG/MAG-, TIG- and plasma welding), laser welding and their combinations as hybrid welding processes and MIG-brazing.Nowadays the basis gas in welding shielding gases is argon to which depending on the welding process or the material is mixed carbon dioxide,helium, hydrogen or oxygen. Mainly welding shielding gases are two component gases, but three component gases are becoming more common. With the proper shielding gas mixture is gained a significant boost to improve the productivity and the better quality. The right supplying method of shielding gases has a significant effect to the total cost. New, developed gas mixing devices make the manufacturing of the exact mixings of different components possible on the welding place. The mixtures are on line analyzed and traced. The recovery of shielding gases is a challenge and an opportunity for the future, especially with expensive gases as helium and argon. The shielding gas has a big meaning to the welding productivity, economy and also to the welding environment and work safety. The increaseof robot welding creates new demands to which can be effected positively with the shielding gas. An effective welding is an important part ofthe production process in which with the right chosen shielding gases can be achieved a remarkable add to the productivity by effecting to the arc characteristics, weld bead profile, spatters, welding speed, weldmetallurgy, heath input and welding environment. In this master's thesis was examined as a case the shielding gas systems of Peikko Finland Oy, their effectiveness, functionality and propriety to the production and especially to the robot welding of the metal shop.