Puun syöttörullien kumituksen testaus ja menetelmäkehitys
Hämäläinen, Perttu (2016)
Hämäläinen, Perttu
Savonia-ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201701311832
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201701311832
Tiivistelmä
Opinnäytetyön aiheena oli harvesteripään syöttörullien valmistusprosessin nopeuttaminen, menetelmäkehitys sekä laadunvarmistuksen parantaminen. Työssä keskityttiin Moisio Forest Oy:n valmistamiin Moipu Plate -rulliin joissa on erikoisuutena rullan rakenteessa käytetty kuminen kerros.
Tavoitteena oli selvittää Moisio Forest Oy:lle, voiko se automatisoida valmistusprosessia käyttämällä raekuulapuhallusta eli ns. sinkopuhallusta syöttörullan vanteen puhdistamiseen hiekkapuhalluksen sijaan sinkopuhalluksen muodostaman erilaisen pinnanlaadun takia. Työssä tutkittavan valmistusprosessin vaihe oli kumin vulkanointi ja liimaus metallivanteeseen sekä tätä edeltävä vanteen pinnan mekaaninen ja kemiallinen puhdistus. Valmistusprosessissa oli tähän asti käytetty manuaalista hiekkapuhallusta mikä oli hidasta. Tavoitteena oli myös valmistaa testikappale yrityksen käyttöön laadunvalvontaa varten.
Laadunvalvontaan ja kumituksen testaukseen sopiva testi löytyi standardista SFS-ISO 813. Tässä testissä kumi vedetään 90 asteen kulmassa irti metallilevystä. Työssä valmistettiin tarvittavat testikappaleet ja kiinnitykset standardin vaatimusten mukaista testiä varten. Testit suoritettiin Savonia-ammattikorkeakoulun materiaalitekniikan laboratoriossa Kuopiossa.
Testissä käytettiin vetokoelaitetta, jolla toisiinsa liimatut metalli ja vulkanoitu kumi vedettiin irti toisistaan. Testissä käytettiin nivellettyä kiinnitystä metallilevyn puolella, jonka avulla veto saatiin pidettyä mahdollisimman lähellä 90 asteen kulmaa metallin pintaan nähden, kuten standardi edellyttää. Kumin kiinnitykseen käytettiin kiilautuvaa kiinnitystä jossa kiinnitysleuat puristuvat kappaleeseen enemmän vedon kasvaessa. Vetokoetta jatkettiin aina niin kauan kunnes kumi oli revennyt kokonaan irti metallista.
Testeistä saatiin 12 mittaustulosta kumin irrottamisesta eri tavoin käsitellyistä metallilevyistä. Tuloksista selvisi, ettei pinnanlaadulla tai pinnan puhdistusmekaniikalla ollut suurta merkitystä liimauksen lujuuteen. Tuloksien perusteella yritys pystyi aloittamaan sinkopuhaltimen käytön vanteiden puhdistuksessa. Myös puhdistamattomat ja hiekkapuhaltamattomat testikappaleet kestivät hyvin. Ainoastaan epäonnistunut liimaus eli yhden väliaineen puuttuminen huononti merkittävästi liimauksen lujuutta. Työn tuloksen avulla syöttörullan valmistusprosessia saatiin nopeutettua huomattavasti.
Tavoitteena oli selvittää Moisio Forest Oy:lle, voiko se automatisoida valmistusprosessia käyttämällä raekuulapuhallusta eli ns. sinkopuhallusta syöttörullan vanteen puhdistamiseen hiekkapuhalluksen sijaan sinkopuhalluksen muodostaman erilaisen pinnanlaadun takia. Työssä tutkittavan valmistusprosessin vaihe oli kumin vulkanointi ja liimaus metallivanteeseen sekä tätä edeltävä vanteen pinnan mekaaninen ja kemiallinen puhdistus. Valmistusprosessissa oli tähän asti käytetty manuaalista hiekkapuhallusta mikä oli hidasta. Tavoitteena oli myös valmistaa testikappale yrityksen käyttöön laadunvalvontaa varten.
Laadunvalvontaan ja kumituksen testaukseen sopiva testi löytyi standardista SFS-ISO 813. Tässä testissä kumi vedetään 90 asteen kulmassa irti metallilevystä. Työssä valmistettiin tarvittavat testikappaleet ja kiinnitykset standardin vaatimusten mukaista testiä varten. Testit suoritettiin Savonia-ammattikorkeakoulun materiaalitekniikan laboratoriossa Kuopiossa.
Testissä käytettiin vetokoelaitetta, jolla toisiinsa liimatut metalli ja vulkanoitu kumi vedettiin irti toisistaan. Testissä käytettiin nivellettyä kiinnitystä metallilevyn puolella, jonka avulla veto saatiin pidettyä mahdollisimman lähellä 90 asteen kulmaa metallin pintaan nähden, kuten standardi edellyttää. Kumin kiinnitykseen käytettiin kiilautuvaa kiinnitystä jossa kiinnitysleuat puristuvat kappaleeseen enemmän vedon kasvaessa. Vetokoetta jatkettiin aina niin kauan kunnes kumi oli revennyt kokonaan irti metallista.
Testeistä saatiin 12 mittaustulosta kumin irrottamisesta eri tavoin käsitellyistä metallilevyistä. Tuloksista selvisi, ettei pinnanlaadulla tai pinnan puhdistusmekaniikalla ollut suurta merkitystä liimauksen lujuuteen. Tuloksien perusteella yritys pystyi aloittamaan sinkopuhaltimen käytön vanteiden puhdistuksessa. Myös puhdistamattomat ja hiekkapuhaltamattomat testikappaleet kestivät hyvin. Ainoastaan epäonnistunut liimaus eli yhden väliaineen puuttuminen huononti merkittävästi liimauksen lujuutta. Työn tuloksen avulla syöttörullan valmistusprosessia saatiin nopeutettua huomattavasti.