Etsauslaitteen tuotteistaminen: Haasteet ja uudet mahdollisuudet
Kuisma, Miikka (2020)
2020
Konetekniikan DI-tutkinto-ohjelma - Degree Programme in Mechanical Engineering, MSc (Tech)
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2020-04-07
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202004213436
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202004213436
Tiivistelmä
Robotech Oy on kaksi ja puoli vuotta vanha automaatio- ja robotiikkayritys. Yrityksen tuotteet ovat normaalisti projektiluontoisia, uniikkeja ratkaisuja asiakkaan ehdoilla. Yleensä nämä ratkai-sut koostuvat yhdestä tai useammasta teollisuusrobotista, jonka ympärille rakennetaan robotti-solu. Yhdelle tämän yrityksen tuotteista on ilmennyt kuitenkin laajempaa kysyntää. Etsauslait-teisto on yksinkertainen laitteisto eikä se sisälläkään lainkaan robottia. Ilmiöt ja ongelmat etsausil-miön takana ovat kuitenkin jääneet osittain tutkimatta. Etsauslaitteiston tuotteistamista, sen haas-teita ja uusia mahdollisuuksia tutkitaan tässä työssä.
Hammashionnan laadunvarmistukseen on olemassa useampia menetelmiä. Karkaisuetsaa-minen on standardoitu hionnan laadunvarmistusmenetelmä, ja se onkin laajassa käytössä ympäri maailman. Karkaisuetsauskäytäntöjä on kuitenkin olemassa melkein yhtä monta kuin sitä toteut-tavia yrityksiäkin. Yrityksiä haastateltiin ennalta määritetyin kysymyksin. Haastattelun ja eri stan-dardien perusteella saadaan luotua yleinen etsauslaitteistomalli tai -sarja, joka palvelee mahdol-lisimman montaa asiakasta. Tärkeitä kysymyksiä ovat, mikä on etsausastioiden oikea lukumäärä ja miten altaat toteutetaan.
Myös itse etsaukseen menetelmänä liittyy useita ongelmakohtia. Etsaus on hallittu syövytys-prosessi, joka perustuu erilaisten happojen, emästen ja laimentimien käyttöön. Tällaisten ainei-den käyttäminen luo monia ympäristö- ja turvallisuuskysymyksiä. Tässä työssä selvitettiin kokeel-lisesti etsauslaitteiston räjähdysvaarallisten ilmakehien syntymistä. Räjähdysvaarallisten ilmake-hien esiintyminen vaikuttaa olennaisesti laitteistoon, sillä sen perusteella annetaan erilaisia ex-vaatimuksia. Laitteisto testattiin ja todettiin räjähdysvaarattomaksi, joten sen tilaluokaksi määri-tettiin vaaraton. Tämä päätös antaa kuitenkin vaatimuksia laitteiston ilmanvaihdon toteutukselle.
Työssä tutkittiin myös etsauksen muita käyttökohteita. Karkaisuetsauksessa aineen rikkoutu-min ei ole toivottua, mutta tälle ominaisuudelle on kuitenkin käyttöä valmistustekniikassa. Oppi-kirjan mukainen kemiallinen työstäminen vaatisi muutoksia laitteiston konstruktioon. Kemialli-sessa työstämisessä käytettävät etsausaineet ovat konsentraatioiltaan väkevämpiä eivätkä ne sellaisenaan sovellu laitteistossa käytettäviksi. Altaiden tulisi tässä tapauksessa olla avonaisia, mikä on uusi turvallisuusriski. Nykyisen karkaisuetsaukseen keskittyvän laitteiston altaisiin tarvit-taisiin ainakin sekoitin ja lämmitin.
Hammashionnan laadunvarmistukseen on olemassa useampia menetelmiä. Karkaisuetsaa-minen on standardoitu hionnan laadunvarmistusmenetelmä, ja se onkin laajassa käytössä ympäri maailman. Karkaisuetsauskäytäntöjä on kuitenkin olemassa melkein yhtä monta kuin sitä toteut-tavia yrityksiäkin. Yrityksiä haastateltiin ennalta määritetyin kysymyksin. Haastattelun ja eri stan-dardien perusteella saadaan luotua yleinen etsauslaitteistomalli tai -sarja, joka palvelee mahdol-lisimman montaa asiakasta. Tärkeitä kysymyksiä ovat, mikä on etsausastioiden oikea lukumäärä ja miten altaat toteutetaan.
Myös itse etsaukseen menetelmänä liittyy useita ongelmakohtia. Etsaus on hallittu syövytys-prosessi, joka perustuu erilaisten happojen, emästen ja laimentimien käyttöön. Tällaisten ainei-den käyttäminen luo monia ympäristö- ja turvallisuuskysymyksiä. Tässä työssä selvitettiin kokeel-lisesti etsauslaitteiston räjähdysvaarallisten ilmakehien syntymistä. Räjähdysvaarallisten ilmake-hien esiintyminen vaikuttaa olennaisesti laitteistoon, sillä sen perusteella annetaan erilaisia ex-vaatimuksia. Laitteisto testattiin ja todettiin räjähdysvaarattomaksi, joten sen tilaluokaksi määri-tettiin vaaraton. Tämä päätös antaa kuitenkin vaatimuksia laitteiston ilmanvaihdon toteutukselle.
Työssä tutkittiin myös etsauksen muita käyttökohteita. Karkaisuetsauksessa aineen rikkoutu-min ei ole toivottua, mutta tälle ominaisuudelle on kuitenkin käyttöä valmistustekniikassa. Oppi-kirjan mukainen kemiallinen työstäminen vaatisi muutoksia laitteiston konstruktioon. Kemialli-sessa työstämisessä käytettävät etsausaineet ovat konsentraatioiltaan väkevämpiä eivätkä ne sellaisenaan sovellu laitteistossa käytettäviksi. Altaiden tulisi tässä tapauksessa olla avonaisia, mikä on uusi turvallisuusriski. Nykyisen karkaisuetsaukseen keskittyvän laitteiston altaisiin tarvit-taisiin ainakin sekoitin ja lämmitin.