Tulosta

Lasertyöstöt – tämän päivän ja tulevaisuuden tuotantomenetelmiä
 
Koneteknologian professori Antti Salminen, Lappeenrannan teknillinen yliopisto
Lasertyöstö on yleisnimi prosesseille, joissa käytetään lasersädettä materiaalin muokkaamiseen. Lasertyöstö on leikkaamista, hitsaamista, poraamista, merkkausta, kaiverrusta, taivuttamista, lisäämistä, karkaisua, pinnoitusta, puhdistusta, seostamista ja juottoa. Kustannustehokkaan lasertyöstön käytön suurimmat esteet ovat asenteet.

Lasertyöstön soveltaminen aloitettiin 1960-luvulla sellaisilla sovelluksilla kuin tuttipullon tutinreiän poraus ja kelloteollisuuden laakeritimanttien akselireiän poraus. Prosesseista laserleikkaus ja merkkaus ovat laajimmin käytössä tällä hetkellä, mutta tyypillistä kaikille näille prosesseille on, että niiden käyttö yleistyy, niille löytyy uusia sovelluksia ja uusia prosesseja kehitetään jatkuvasti.

Lappeenrannan teknillisen korkeakoulun lasertyöstön tutkimus- ja kehitystyö alkoi vuonna 1986, joka sattumalta on suurin piirtein sama vuosi, jolloin muutkin alan toimijat ovat aloittaneet.
  
Lasertyöstötutkimus alkoi vuonna 1986 ainakin Saksassa, Fraunhofer ILT -tutkimuslaitoksessa Aachenissa sekä Bremenin ja Hannoverin yliopistoissa. Saksan teollisuuden rakenteen ja valtion ennustuskykyjen ansiosta mainitut tutkimuslaitokset ovat ajan myötä kasvaneet huomattavan suuriksi.  

Lasertyöstön mahdollisuudet

Lasertyöstöt lyhentävät tyypillisesti tuotannon läpäisyaikaa ja alentavat kustannuksia. Todelliset säästöt tulevat kuitenkin usein muusta kuin työstön nopeutumisesta. Lasertyöstöt nimittäin mahdollistavat perinteiseen valmistusmenetelmään verrattuna suuremman tuotantonopeuden ja usein myös eri työvaiheiden poisjättämisen.

Erityisen tärkeätä on ymmärtää, kuinka lasertyöstöä voidaan hyödyntää tuotesuunnittelussa. Lasertyöstöt eroavat perinteisistä työstömenetelmistä niin paljon, että tuote pitää suunnitella uudestaan. Tyypillisiä esimerkkejä löytyy autoteollisuudesta, jossa laseria on hyödynnetty hitsauksessa runsaasti jo useiden vuosien ajan. Auton rakenteista on saatu laserhitsauksen avulla lujempia, halvempia ja kevyempiä.  


Lasertyöstön ongelmat

Lasertyöstöt mielletään usein laboratorioon sopiviksi tulevaisuuden teknologioiksi. Niitä on kuitenkin ollut käytössä normaalissa teollisuusympäristössä jo kymmenien vuosien ajan. Lasereita pidetään myös kalliina, mutta usein niiden käyttökustannukset ovat pieniä, huoltotarve pieni ja käyttöikä varsin pitkä.

Suurin käytön este ovat kuitenkin asenteet. Laserin käyttöönotto edellyttää uutta asennetta, jonka omaksumisen hyvänä puolena ovat usein paremmat ja edullisemmat tuotteet.

Lasertyöstön haasteet

Lasertyöstön tutkimus LUT:ssa keskittyy tällä hetkellä hitsauksen tunkeuman syventämiseen, railonvalmistuksen vaatimusten selvittämiseen, hitsausprosessien ja on-line-monitoroinnin kehittämiseen.

Toinen tutkimussuuntamme on polymeerien liittäminen, josta meillä on käynnissä EU-hanke.  LUT Kemian kanssa toteutettavassa yhteishankkeessa valmistetaan kemianteollisuuden mikroreaktoreita. Hankkeessa tutkitaan kaiverrusta, tarkkuusmekaniikan leikkausta ja hitsausta.

LUT Laser on myös mukana niin sanotun lisäävän valmistuksen tutkimuksessa. Lisäksi keraamien eli ei-metallien sintrauksesta on käynnissä yhteishanke VTT:n kanssa ja metallisten materiaalien sintrauksesta yhteishanke Tampereen teknillisen yliopiston, Aalto-yliopiston, Turun kauppakorkean ja VTT:n kanssa.
*********************    
LUT on myös aktiivinen yritysmaailman laserosaamisen kouluttaja. 8.6.2011 juhlitaan lasertyöstön 25-vuotista taivalta juhlaseminaarin merkeissä Lappeenrannassa. Seuraava Laserasiantuntijakoulutus käynnistyy tammikuussa 2012.  

Tervetuloa oppimaan!    
  
 
Lisätty: 16.3.2011
Artikkelit