Suorakerrostus ja korjauskäyttö Formnext-messuilla

Suorakerrostuksen suosio on kasvanut lisäävän valmistuksen alalla viime vuosina. Tämä näkyy mm. alan suurimmilla messuilla, Formnextillä, joka järjestetään vuosittain Saksassa Frankfurtissa. Vuoden 2025 Formnext-messuilla suorakerrostusfirmojen ständeillä on tuotu vahvasti esiin myös korjauksen mahdollisuuksia. Alla on muutama poiminta messuilta.

Ylläolevassa kuvassa on Sato GmbH:n ständiltä lattiapintaa vienyt työkalu. Kulunut pinta (oikealla) on korjattu firman laser-jauho suorakerrostuskoneella (DED-LB/powder) (vasen kuva). Laser-jauho -menetelmä tarjoaa korkean tarkkuuden ja pienen lämmöntuonnin.

Ylläolevissa kuvissa on Meltio:n ständiltä bongattu hammaspyörä, jonka hampaat ovat kuluneet ja korjattu Meltion 6- tai 9-laserisella, robottiin kytkettävällä laser-lanka suorakerrostuspäällä (DED-LB/wire). Huomionarvoista tuotteessa on, että sen avulla tavallinen teollisuusrobotti voidaan muuntaa suorakerrostustyöasemaksi ilman muuta modausta. Näiden hampaiden suorakerrostuskorjaus vei noin 15 tuntia. Menetelmän etuna on melko korkea tuottavuus (nopeus), sekä hitsauslangan käyttö lisäaineena; lanka on helpompaa käsitellä ja edullisempaa jauhoon verrattuna.

Toinen yleinen lankapohjainen menetelmä on perinteisellä hitsausrobotillakin onnistuva valokaari-lanka suorakerrostus (DED-Arc/wire), joka on vielä laser-lanka menetelmääkin nopeampi ja edullisempi. Varjopuolena on tosin korkea lämmöntuonti ja pienempi tarkkuus, jolloin ainetta tulee lisättyä liikaa ja kappale vaatii runsaasti mittoihin koneistusta.

Ylläolevassa kuvassa on Nikon SLM:n esittelemä turbiinilapa (vasemmalla heti kerrostuksen jälkeen, oikealla pintakäsittelyn jälkeen) jonka kulunut kärki on korjattu laser-jauho menetelmällä (DED-LB/powder). Nikonin järjestelmän erikoisuutena mainostetaan kykyä 3D-skannata kulunut osa, verrata sitä CAD-tiedostoon, ja automaattisesti kerrostaa tarvittava materiaali. Perinteisesti osan skannaus tai tunnettuun muotoon koneistaminen tehtäisiin eri laitteessa, jonka jälkeen työkaluradat luodaan siihen erikoistuneella ohjelmalla.

Vaikka esitellyt caset ovat todennäköisesti oikeita asiakasreferenssejä, osat itse eivät välttämättä edusta käyttöön meneviä osia. Kerrostettu pinta on monissa messutuotteissa jätetty jälkikäsittelemättä, jotta koneen tuottaman laadun näkee. Jälkikoneistuksen, hionnan, tai muun vaaditun pintakäsittelyn jälkeen korjattua pintaa ei välttämättä erota; vertaa esim viimeisen Nikonin casen osia. Yleistä on käyttää korjauksessa samaa materiaalia kuin itse osassa, tosin aina tämä ei ole mahdollista koska juuri oikeaa seosta ei ole saatavilla tai alkuperäistä materiaalia ei tunneta. Toisaalta on houkuttelevaa lisätä kuluviin kohtiin paremmin kulutusta kestävää seosta (esim stellite) perus teräksen sijasta, jolloin tuotteen elinkaari pitenee.

Teksti ja kuvat:

Erik Haapa

Turun yliopisto