WAAM-menetelmän hyödyntäminen selluteollisuuden pesulaitteisiin
Sinkkonen, Sam (2023)
Diplomityö
Sinkkonen, Sam
2023
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023051644565
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023051644565
Tiivistelmä
Diplomityön tavoitteena on ollut löytää soveltuvimmat ja potentiaalisimmat komponentit WAAM-valmistukseen valittujen selluteollisuuden pesulaitteiden komponenttien joukosta. Valinta suoritettiin luomalla kolmivaiheinen karsintamenetelmä, jonka avulla komponentit valittiin suunniteltavaksi WAAM-valmistukseen. Tämän jälkeen komponentteja vertailtiin valituilla mittareilla ja tuloksia arvioitiin WAAM-valmistuksen ja perinteisten valmistusmenetelmien välillä.
Kolmivaiheinen karsintamenetelmä on luotu kirjallisuuskatsauksen perusteella, missä on käyty läpi valitut selluteollisuuden pesulaitteet, WAAM-menetelmä yleisesti ja siihen liittyvät asiat, valmistus- ja hitsauskustannukset sekä aiemmat tieteelliset tutkimukset. Kirjallisuuskatsauksen ja menetelmät-osion perusteella voidaan todeta, että komponentin potentiaalisuuteen ja soveltuvuuteen WAAM-valmistukseen vaikuttaa eniten komponentin kompleksisuus, painon ja työvaiheitten määrän vähentäminen sekä hybridivalmistuksen mahdollisuus. Lopullisessa komponentin valinnassa WAAM-valmistukseen suurin painoarvo on ollut komponentin valmistuskustannuksissa.
Tulosten perusteella luotu kolmivaiheinen karsintamenetelmä on ollut toimiva ja sillä on pystytty karsimaan soveltuvimmat ja potentiaalisimmat komponentit WAAM-valmistukseen. Menetelmän käyttöä pystytään halutessa kehittämään automaattisemmaksi ja laajentamaan sen käyttöä muille tuotealueille. Vain kaksi karsintamenetelmän läpäissyttä komponenttia osoittavat kuitenkin sen, että kohdeyrityksen WAAM-menetelmä vaatii vielä kustannustehokkuuden parantamista. The goal of this master thesis is to find the most suitable and potential components for WAAM manufacturing among the components of pulp industry washing equipment. This has been accomplished by creating a three-step qualification process. With qualification process, the components have been selected and designed for WAAM manufacturing. Then, the components have been evaluated by comparing components using selected evaluation criterion between WAAM manufacturing and traditional manufacturing methods.
The three-stage qualification process has been created based on a literature review, where selected pulp industry washing equipment, the WAAM process in general and related issues, manufacturing, and welding costs, and previous scientific researches have been reviewed. Based on the literature review and methods section, it can be concluded that the component's potential and suitability for WAAM manufacturing is most affected by the component's complexity, reducing the weight and number of work steps, and the possibility of hybrid manufacturing. In the final selection of a component for WAAM manufacturing, the biggest weight has been on the manufacturing costs of the component.
Based on the results, the three-phase qualification process has been effective and has been able to select the most suitable and potential components for WAAM manufacturing. If desired, the use of the method can be developed to be more automatic, and its use can be extended to other product areas. However, only two components passed the qualification process, which shows that the target company's WAAM method still requires cost-effectiveness improvement.
Kolmivaiheinen karsintamenetelmä on luotu kirjallisuuskatsauksen perusteella, missä on käyty läpi valitut selluteollisuuden pesulaitteet, WAAM-menetelmä yleisesti ja siihen liittyvät asiat, valmistus- ja hitsauskustannukset sekä aiemmat tieteelliset tutkimukset. Kirjallisuuskatsauksen ja menetelmät-osion perusteella voidaan todeta, että komponentin potentiaalisuuteen ja soveltuvuuteen WAAM-valmistukseen vaikuttaa eniten komponentin kompleksisuus, painon ja työvaiheitten määrän vähentäminen sekä hybridivalmistuksen mahdollisuus. Lopullisessa komponentin valinnassa WAAM-valmistukseen suurin painoarvo on ollut komponentin valmistuskustannuksissa.
Tulosten perusteella luotu kolmivaiheinen karsintamenetelmä on ollut toimiva ja sillä on pystytty karsimaan soveltuvimmat ja potentiaalisimmat komponentit WAAM-valmistukseen. Menetelmän käyttöä pystytään halutessa kehittämään automaattisemmaksi ja laajentamaan sen käyttöä muille tuotealueille. Vain kaksi karsintamenetelmän läpäissyttä komponenttia osoittavat kuitenkin sen, että kohdeyrityksen WAAM-menetelmä vaatii vielä kustannustehokkuuden parantamista.
The three-stage qualification process has been created based on a literature review, where selected pulp industry washing equipment, the WAAM process in general and related issues, manufacturing, and welding costs, and previous scientific researches have been reviewed. Based on the literature review and methods section, it can be concluded that the component's potential and suitability for WAAM manufacturing is most affected by the component's complexity, reducing the weight and number of work steps, and the possibility of hybrid manufacturing. In the final selection of a component for WAAM manufacturing, the biggest weight has been on the manufacturing costs of the component.
Based on the results, the three-phase qualification process has been effective and has been able to select the most suitable and potential components for WAAM manufacturing. If desired, the use of the method can be developed to be more automatic, and its use can be extended to other product areas. However, only two components passed the qualification process, which shows that the target company's WAAM method still requires cost-effectiveness improvement.