Page 5 - SHY2012

Basic HTML Version

6/2007
[ www.shy-hitsaus.net ]
3
Ville Eronen
Jukka Koivunen
Reijo Palkeinen
Termisen ruiskutuksen menetelmiä
käytetään laajalti eri teollisuudenaloil-
la. Vaikka terminen ruiskutus sinänsä
on hyvin tarkkaan määritelty mene-
telmä, sen sovelluskohteita voidaan
löytää kaikilta teollisuudenaloilta, niin
suurteollisuudesta kuin pienemmistä-
kin konepajoista.
Kunnossapitotoiminnassa termisen ruis-
kutuksen suurimmat mahdollisuudet ovat
kalliista materiaalista valmistettujen kom-
ponenttien suojaaminen kulutusta tai kor-
roosiota vastaan ja komponenttien käyttöiän
pidentäminen. Yhtä tärkeänä voidaan pitää
myös laajaa materiaalikirjoa, jonka avulla
termisen ruiskutuksen menetelmillä voidaan
valmistaa erittäin yksityiskohtaisesti räätälöi-
tyjä pinnoitteita juuri tiettyjä pintaominaisuuk-
sia vaativiin käyttökohteisiin.
Teollisuuden kannalta termisesti ruiskutettu-
jen pinnoitteiden käyttöä ohjaavat niin toimin-
nalliset kuin taloudellisetkin kysymykset. En-
sisijainen ohjaava tekijä riippuu hyvin paljolti
sovelluskohteen, valmistuksen, komponentin
materiaalin, mittojen ja mittatarkkuuksien
sekä huollettavuuden vaatimuksista.
Näkökulma termisen ruiskutuksen menetel-
miin sekä niillä valmistettuihin pinnoitteisiin
vaihtelee teollisuudenaloittain. Suurkäyttäjillä
vaatimukset liittyvät suuriin komponentteihin
tai sarjoihin, kun taas pienemmät pinnoitus-
yksiköt pyrkivät valmistamaan pinnoitteita
joustavasti erityyppisiin pienkomponentteihin
ja piensarjoihin. Loppukäyttäjät ovat kiinnos-
tuneita pinnoitteiden tuomasta lisäarvosta
heidän tuotteisiinsa ja osaltaan kehittävät
aktiivisesti rakenteita, joissa pinnoitteilla on
keskeinen rooli. Seuraavassa termisen ruisku-
tuksen haasteita ja mahdollisuuksia on valo-
tettu esimerkein niin suur- kuin pienkäyttäjän
kuten myös loppukäyttäjän näkökulmasta.
Suuret komponentit
termisessä ruiskutuksessa
Paperikoneen teloissa käytetään nykyään
laajalti termisesti ruiskutettuja pinnoitteita.
Terminen ruiskutus
teollisuuden näkökulmasta
Suurin yksittäinen ryhmä ovat paperikoneiden
keskitelat, joiden mitat kasvavat koko ajan,
suurimpien ollessa jo yli 11 metriä pitkiä ja
halkaisijaltaankin 1,5 metriä. Suurimmat ke-
raamipinnoitetut keskitelat maailmassa ovat
n. 55 m2 pinta-alaltaan. Suurimmat telat,
joita paperinvalmistuksessa käytetään, ovat
pehmopaperi- ja joidenkin kar tonkikoneiden
kuivatussylinterit, joiden pinta-ala voi olla jo-
pa 100 neliömetriä. Tällaisia teloja ei pois-
teta koneesta käytännössä koskaan, joten
pinnoituksen ja muiden huoltotoimenpiteiden
on tapahduttava paperitehtaalla. Erilaiset
telasovellukset asettavat omat spesifiset
haasteensa niin termisen ruiskutuksen me-
netelmille kuin materiaaleillekin, kuin myös
esi- ja jälkikäsittelylaitteille ja tuotantopro-
sessille.
Metso Paper valmistaa vuosittain tuhansia
neliömetrejä termisesti ruiskutettuja pinnoit-
teita. Tällöin luotettavuus ja pinnoitteiden
tekniset ominaisuudet ovat avainasemassa.
Taloudellisuutta ja prosessien optimointityö-
tä ei myöskään pidä unohtaa, ja näiden asi-
oiden eteen tehdään jatkuvasti työtä.
Selkein suuren telakoon asettama haaste
on ruiskutusprosessin stabiilius. Yksi ruis-
kutuspyyhkäisy voi kestää useita tunteja
ja niitä täytyy tehdä yhteen telaan jopa 30.
Koko ajan parametrien on pysyttävä vakaina
ja toistettavina, eikä häiriöitä saa esiintyä.
Lisäksi tämä sama pitää pystyä toistamaan
erittäin tiukkojen laatukriteerien mukaisesti
kaikkiin teloihin. Nykyisin käytetyt suurno-
peusliekki- ja plasmaruiskutusmenetelmät
alkavat jo olla sellaisella luotettavuuden
tasolla, että häiriötilanteet pinnoituksessa
ovat harvinaisia. Kun aiemmin riitti, että pin-
noite onnistutaan ylipäätään tekemään ja se
saadaan pysymään työkappaleen pinnalla,
nykyään sille asetetaan yhä enenevässä
määrin toiminnallisia tehtäviä. Tästä jälleen
hyvänä esimerkkinä paperikoneiden keskite-
lat, joiden pintaominaisuuksia ollaan opittu
muokkaamaan pinnoitteen materiaalien ja
valmistuksen avulla. Nykyään pinnoitteet
ovat huippuunsa vietyä materiaaliteknolo-
giaa, joissa jokaisella prosessin vaiheella
ruiskutusjauheiden raaka-aineiden valmistuk-
sesta aina pinnoitteen loppuhiontaan saakka
on merkitystä.
Laadunvarmistus on termisesti ruiskutettujen
pinnoitteiden valmistuksessa äärimmäisen
tärkeää. Pinnoituksen onnistumiseen vaikut-
taa niin lisäainejauheen laatu, joka todetaan
erikseen tehtävillä kokeilla, kuin myös ruisku-
tusprosessin parametrien valinta ja vakaus.
Laadunvarmistuksessa käytetäänkin verstas-
olosuhteissa ruiskutuksenaikaista prosessi-
Kuva 1. Keraamipinnoitettu tela tasapainotettavana.