Komponenttipuhtauden mittauspalveluiden kehittäminen

Abstract

Hiukkasmaiset epäpuhtaudet vaikuttavat merkittävästi hydraulijärjestelmien käyttöikään ja luotettavuuteen. Ne aiheuttavat huomattavaa ennenaikaista kulumista ensimmäisen käynnistyksen yhteydessä, käyttöiän alkuvaiheessa ja voivat pahimmillaan aiheuttaa jopa järjestelmän totaalisen vikaantumisen. Komponenttipuhtautta tutkimalla pyritään kehittämään ja parantamaan komponenttivalmistajien valmistus- ja pesuprosesseja sekä työskentelytapoja tuottamaan puhtaampia komponentteja. Puhtailla komponenteilla saadaan pienennettyä epäpuhtauksien aiheuttamien laiterikkojen kustannuksia ja pidennettyä laitteiden käyttöikää. Tässä diplomityössä kehitettiin Tampereen teknillisen yliopiston hydrauliikan ja automatiikan laitoksen komponenttipuhtauslaboratorion tarjoamia komponenttipuhtauden mittauspalveluja. Hydraulikomponenttien puhtaustutkimukset suoritetaan laboratoriossa ISO 18413 ja ISO 16232 standardien mukaisesti. Tutkimuksissa mitataan tutkittavan komponentin pinnoilta irrotettujen epäpuhtauksien massa, lukumäärä tai kokojakauma. Diplomityö tehtiin osana Pirkanmaan ELY-keskuksen rahoittamaa ELY-Kompu -projektia, jonka tavoitteena on kehittää komponenttipuhtauden mittauspalveluja teollisuuden käytettäväksi ja näin parantaa suomalaisten alihankkijoiden ja koneenrakentajien kilpailukykyä. Diplomityössä mitattiin viiden pienehkön komponentin puhtaustasot ja selvitettiin työskentelyyn kuluneen ajan jakautuminen eri työvaiheisiin. Laboratorion käytetyimmän epäpuhtauksien irrotusmenetelmän, painehuutelun, työskentelyrutiineja kehitettiin noudattamaan tarkemmin standardien määritelmiä, tehostettiin työn suorittamista ja tutkittiin laboratorion omia virhelähteitä. Laboratoriossa suoritettavien mittauspalvelujen kehittämisen lisäksi laboratoriolle hankittiin Parker Kittiwake:n MWDS metallisensori ja tutkittiin sen soveltuvuutta käytettäväksi komponenttipuhtauden seurannassa pesunesteiden välityksellä. Sensorin soveltuvuutta testattiin laboratorioon rakennetulla testilaitteistolla, jolla pystyttiin auttavasti simuloimaan pesutapahtuman olosuhteita. Sensorille tehtyjen laboratoriotestien tulokset olivat lupaavia ja seuraavaksi kannattaa siirtyä testaamaan sensoria suoraan komponenttipesukoneessa. Toimiessaan ratkaisu tarjoaisi komponenttivalmistajille mahdollisuuden valvoa epäsuorasti komponenttipuhtautta. Tarkkoja laboratoriotestejä ei sensorilla pystyttäisi korvaamaan, mutta siitä saataisiin komponenttipuhtautta seuraava laadun hallinnan työkalu laboratoriotutkimusten rinnalle.