ELME Studiossa Janne Pelo, Pekka Haapala ja Sami Sarlin Centriasta sekä Jari Tirkkonen Nivalan Teollisuuskylä Oy:stä ja Lauri Isoaho JEDUsta tutustuivat yhteistyörobotin toimintaan.
ELME Studion testilaboratoriossa on menossa 3D-tulostetun metallisen testikappaleen jälkikäsittely: Omron TM12 -yhteistyörobotti pyörittää tasaiseen tahtiin puhalluskaapissa olevaa testikappaletta, jonka pintaan puhalluslaite puhaltaa pieniä teräskuulia erittäin suurella voimalla. Näin muokataan kappaleen pintaa. Tätä kutsutaan kuulapuhallusmenetelmäksi.
Robottia ohjelmoi ja osittain automatisoidun kuulapuhalluksen tekee Lauri Isoaho, Jedun tieto- ja viestintätekniikan opiskelija, joka on seitsemän viikon työssäoppimisjaksolla ELME Studiossa.
– Olen päässyt oikeisiin töihin. Olen nähnyt metallin 3D-tulostustusprosessin valmistelusta jälkikäsittelyyn ja osaan käyttää robottia, Isoaho sanoo.
Hän lisää puhalluslaitteen säiliöön pienen pieniä teräskuulia, ja testikappaleiden jälkikäsittely voi jatkua.
Kuulapuhallus lisää metallin lujuutta
– Kuulapuhallus (Severe shot peening) on metallin jälkikäsittelymenetelmä, jolla muokataan testikappaleen pinnan ominaisuuksia, sanoo IDiD-hankkeen projektipäällikkö Mikko Hietala Oulun yliopiston Kerttu Saalasti Instituutista.
– On olemassa tieteellistä näyttöä, että kuulapuhallus lisää kappaleen lujuutta ja väsymiskestävyyttä.
Menetelmä puhdistaa kappaleen pintaa ja muokkaa sen ominaisuuksia. Pinnan mikrorakenne ja käsiteltävän kappaleen mekaaniset ominaisuudet ja jäännösjännitykset muuttuvat. Kuulapuhallus sulkee kappaleen pinnan huokosia ja lisää väsymiskestävyyttä.
Kuulapuhalluksen jälkeen koekappaleet menevät väsytys- ja vetokokeisiin, jotka tehdään ELME Studiossa. Puhallettujen kappaleiden mikrorakennetutkimukset tehdään Oulun yliopistolla.
Yhteisessä käytössä
Yhteistyörobotille tuli tarve, kun kuulapuhalluksessa aiemmin käytetyn robotin huollon ajaksi tarvittiin vastaava laite.
– Tiesin Centrian robottitekniikkoihin liittyvistä hankkeista ja otin yhteyttä HEMIC-hankkeen vetäjään Sami Sarliniin. Hän tutustui ELME Studion puhallusprosessiin ja totesi Omronin soveltuvan käyttökohteeseen, kertoo kehittämispäällikkö Jari Tirkkonen Nivalan Teollisuuskylä Oy:stä.
Robotti tuo tehokkuutta ja laatua erityisesti toistuviin ja monimutkaisiin työvaiheisiin.
Tulevaisuuden tuotantotekniikan osaajana ELME Studio valikoitui luontevaksi yhteistyökumppaniksi ja robotin sijoituspaikaksi.
Yhteistyörobotin käytön taustalla on Centrian, JEDU:n ja Ylivieskan kaupungin HEMIC-hanke. Tavoitteena on perustaa alan yrityksistä, oppilaitoksista ja tutkimusorganisaatioista koostuva metallialan yhteistyöverkosto, joka tuottaa tietoa tulevaisuuden tuotantoteknologioiden hyödyntämisestä alueen metalliteollisuuden työtehtävissä. Hankkeessa pyritään löytämään väyliä, joilla yritykset ja opiskelijat kohtaisivat toisensa entistä paremmin työmarkkinoilla.
– Näin edistetään tulevaisuuden teknologioiden osaajien työllistymistä metallialan yrityksiin. Hankkeen myötä on odotettavissa alueen erityisosaamisen entistä laajempi tunnustaminen kansallisilla- ja kansainvälisillä markkinoilla, sanoo projektipäällikkö Sami Sarlin Centriasta.
Hankkeen päärahoittaja on Pohjois-Pohjanmaan liitto.
FMT-ryhmä tulostaa ja tutkii
Oulun yliopiston Kerttu Saalasti Instituutin FMT-ryhmä tulostaa ja jälkikäsittelee tutkittavat 3D-tulostetut metallikappaleet. Tutkimustyö on osa IDiD-hanketta, joka edistää metallin suorakerrostusmenetelmien käyttöönottoa yrityksissä. Nimi on lyhenne englannin kielestä Implementation of DeD AM in future manufacturing.
Hanketta rahoittavat Lapin Liitto, Interreg Aurora, Randax Oy, Ponsse Oy, Nivalan Teollisuuskylä Oy ja Nivalan kaupunki.
Testilaboratoriossa demokäytössä olevan yhteistyörobottisolun ovat toteuttaneet yhteistyössä Centria, Oulun yliopiston Tulevaisuuden tuotantoteknologiat (FMT) -ryhmä ja Nivalan Teollisuuskylä Oy. ICT-opiskelijan työssäoppimisjakson mahdollisti JEDUn tieto- ja viestintätekniikan koulutus.
Työssäoppimisjakson aikana JEDUssa tieto- ja viestintätekniikkaa opiskeleva Lauri Isoaho perehtyi kuulapuhallusmenetelmään.
Lisätietoja
Nivalan Teollisuuskylä Oy, kehittämispäällikkö Jari Tirkkonen puh. 0400 392 463
Centria ammattikorkeakoulu, projektipäällikkö HEMIC-hanke Sami Sarlin puh. 040 352 6322.
Oulun yliopiston Kerttu Saalasti Instituutti, projektipäällikkö IDID-hanke Mikko Hietala puh. 040 754 7135
Koulutuskeskus JEDU, lehtori tieto- ja viestintätekniikka Juha Eskola puh. 040 145 3761.
Teksti ja kuvat Elisa Kujala