Mukautuvan kaasukaarihitsauksen suorituskyky ja eripariliitosten laatu

Eripariliitoksia käytetään ajoneuvoissa, liikenteen infrastruktuurissa, silloissa ja voimalaitoksissa. Vaikka esipariliitoksille on monia sovelluskohteita, niiden on havaittu voivan pettää lähellä sularajaa ja lämmön vaikutusalueella. Eripariliitosten hitsauslaatua on pyritty parantamaan eri keinoin, kuten valitsemalla sopiva hitsausprosessi ja käyttämällä täsmällisiä hitsausparametrejä. Kaasukaarihitsaus on monikäyttöinen hitsausprosessi, jonka pitkälle kehittyneet säätöominaisuudet mahdollistavat hitsausparametrien optimoinnin, mikrorakenteen muodostumisen paremman säädön ja halkeamien estämisen. Mukautuvassa kaasukaarihitsauksessa pystytään mukauttamaan hitsausparametrejä, kuten elektrodin pituutta, virta-aaltoa, kaasuvirtaa ja langansyöttönopeutta työstettävän kappaleen mukaan.

Mukautuva kaasukaarihitsaus kerää ja lajittelee tietoa systemaattisesti, jotta hitsausasema voi oppia menneistä kokeista tai hitsaustöistä. Eric Belingan väitöstutkimus auttaa parantamaan metallisten eripariliitosten hitsausprosesseja. Mukautuvaa säätöä suositellaan ratkaisuksi termisten diffuusiokerrointen erojen ratkaisemiseksi, työstettävän kappaleen ja hitsaussauman paikantamiseksi, ja hitsausparametrien optimoinniksi tekoälyn avulla.

Teollisissa sovelluksissa robottiohjelmointiin kuluvaa aikaa voisi huomattavasti vähentää, koska järjestelmän visuaalinen kyvykkyys parantaa sen tarkkuutta. Laadunhallinnan näkökulmasta aikaa, materiaaleja ja suojakaasuja hukataan liian runsaan kaasuvirran ja virheiden jälkikäteisen korjaamisen vuoksi. Mukautuvan kaasukaarihitsauksen avulla virheet voidaan havaita reaaliajassa ja roiskeita vähentää.

Hitsaus on läsnä kaikkialla teollisuuden toiminnoissa, minkä vuoksi sillä on suuri työllistävä vaikutus. Hitsausalan osaaminen vaatii kuitenkin pitkän koulutuksen, pätevöitymisen ja jatkokoulutusta. Tämän sekä vaarallisten työolosuhteiden vuoksi hitsausalan ammattilaisten määrä on vähentynyt, kun taas hitsausosaamisen kysyntä on lisääntynyt. Onkin tärkeää sekä alentaa hitsaustöiden kustannuksia että houkutella työntekijöitä alalle heikentämättä hitsausliitosten laatua. Mukautuva metallin siirtymisen hallinta voi myös merkittävästi vähentää savupäästöjä ja kalliiden suojakaasujen käyttöä.

Diplomi-insinööri Eric Martial Mvola Belinga väittelee Lappeenrannan teknillisen yliopiston ylioppilastalon Silva-auditoriossa 21.6. klo 12. Hänen konetekniikan alaan kuluvan väitöskirjansa otsikko on Effects of adaptive GMAW processes: Performance and dissimilar weld quality (mukautuvan kaasukaarihitsauksen suorituskyky ja eripariliitosten laatu). Opponenttina toimii professori John Hald Tanskan teknillisestä yliopistosta. Professori Jukka Martikainen Lappeenrannan teknillisestä yliopistosta toimii kustoksena.

Tietoja väittelijästä:

Nimi: Eric Martial Mvola Belinga

Syntymävuosi ja -paikka: 1975, Yaoundé, Kamerun

Koulutus: 2010-2012 Diplomi-insinöörin tutkinto, Lappeenrannan teknillinen yliopisto

Työ:

2012-- Lappeenrannan teknillinen yliopisto, hitsaustekniikan laboratorio

2005-2010 Teollisuusministeriö, kaivokset ja tekninen kehittäminen, Yaoundé, Kamerun

Lisätietoja:

Eric Martial Mvola Belinga, Eric.Mvola.Belinga@lut.fi, +358 46 5531912