Osien valmistustekniikasta.

[matrikkel]

Jonninjoutavaa pohdintaa vanhempien Audien osista.

Valutekniikka vs. taonta vs. muotoiltu ja hitsattu levyrakenne

Valuosan erottaa taotusta osasta yleisimmin muottisaumoista, valuosissa saumat ovat kapeita ja teräviä, tako-osissa leveitä ja laakeita

Valettuja osia:
moottorin lohko
kevytmetallirungot ( syl.kansi, vaihteistokoppa, pumpun rungot, yms. )
pyörän napa
jarrulevy

Taottuja osia:
raidetangot
alatukivarret
kallistuksen vakaajat
jouset
olka-akselit ( vai pitäisikö sanoa akselin olat ?)
ufo-laikan pyöränapa

Hitsattuja muotoiltuja levyrakenteita:
Alatukivarret
Apurungot

Sekamuotoja
44/C4 quattron taka-apurunko, levyrakenne jossa takomalla valmistetut ulommat osat
80-luvun syncrojen takatukivarret, runko levyä ja laakeripesä joko taottu tai muottiin valettu - selvyyttä ei ole vielä tullut.

Semmosta.

[Jukuri]

Tässä sitten uudempaa tekniikkaa:

Korihitsauksessa käytetään perinteisen pistehitsauksen lisäksi hyvin paljon laserhitsausta ja laserjuottamista.

Laserhitsejä tehdään joko syvävetoaihioiden valmistusvaiheessa hitsaamalla yksinkertaisia levynpalasia toisiinsa ennen syvävetoa, että saadaan samaan vetoon eripaksuisia ja -lujuisia levyjä. Tyypillinen käyttökohde ovat A- ja B-pilarit.

Valmiita syvävedettyjä osia siten hitsataan roboteilla laserilla toisiinsa kiinni ja esim kattojen räystäskoururakenteet ovat tämän ansiosta parantuneet&keventyneet varsin paljon. Samaa on tapahtunut kynnyskoteloiden suhteen. Volvo850 on yksi ensimmäisiä käyttökohteita.

Uusin villitys muistuttaa StarWarsia, jossa laser-etähitsauksella hitsataan esim oven päällyspellit tai tukijäykkärit kiinni ovirunkoon. Hitsausetäisyys luokkaa 1-3 metriä.

Niittaus ja tox-niitti ovat myös lisänneet suosiotaan.

Laserjuottamista käytetään esim farkkugolfin takaovessa, jossa rekisterikilven syvennys juotetaan muuhun peltiin. Tavallaan kyse on perusjuottamisesta, lämpö vaan saadaan tuotua hyvin tarkasti ja hallitusti myös toistettuna.

Laserilla käsitellään myös ainakin TDI V6:n sylinteripinnat pyörivällä laserpäällä, joka viedään sylinterin sisään ja toiseen suuntaan pyörivänä vedetään ulos. Lopputuloksena on ristikkäinen pintaverkko, joka on hieman kohonnut muusta sylinteripinnasta. Tuo kohonnut verkko on samalla saanut lisää kovuutta, eli on tavallaan karkaistu. Verkon väleihin jää öljylle taskuja, jotka hoitavat voitelua. Samaa tekniikkaa on käytetty arviolta 15 vuotta esim MAN:n laivamoottoreissa ja kuorma-automoottoreissa. Käytännön tasolla kyse on laserkarkaisusta, jonka ero laserpintakäsittelyihin on vähän veteen piirretty viiva.

Huonosti onnistuessaan laserkarkaisun tulos voi muistuttaa tuota surullisen kuuluisaa 2.5TDIV6:n nokka-akselia. Tosin en ole ihan varma onko siinä nyt juuri tätä menetelmää käytetty (?)

Voortilaiset ja amerikan GM:t ovat laserhitsanneet voimansiirtoakseleiden osia ja vaihteistojen rattaita akseleille jo 80-luvun lopusta lähtien. Idis on pystyä sijoittamaan kapeampia hammaspyöriä samalle akselille pienemmillä välietäisyyksillä kuin mihin koneistettuna pystyttäisiin.

Apurungoissa ja puskuriosissa käytetään myös suurpainemuovaustekniikkaa.
Painemuovauksessa otetaan periaatteessa suora putki, laitetaan sisälle vesipainetta arviolta 1500 bar ja ruvetaan painamaan putkea muottiin ja mutkalle. Vesi putken sisällä toimii sisäpuolisena rutistumisen estäjänä. Sitten kun taivutusvaihe on lopussa voidaan painetta lisätä ja saada tuohon taivutettuun putkeen esim pullistumia johonkin kohtaan jos niin halutaan.

Vesileikkausta käytetään muoviosien rajaukseen esim puskureissa ja joissakin tapauksissa (Rellun Espace) muovisten koriosien esim takaikkunat, tankin aukot yms leikkaamiseen. Tämä vaatii yleensä oman solunsa, tuo vesisuihku kun ei ole kovin miellyttävä kaveri kellekään lähellä olijalle vapaana.

[Heksi]

Kerrassaan mielenkiintoista. Tyhmä (?) kysymys, mitä eroa on valetuilla ja taotuilla osilla? Vrt. aluvanteet. Ei kai niitä kukaan tao alasinta vasten. ;) Olen ymmärtänyt että taotut osat on jotenkin parempia.

[turbokiisseli]

Tae tehdään esim. tankoaihiota muokkaamalla niin, että kappale lämmitetään ja sanan muokaisesti taotaan muotoonsa. Lopullinen muoto haetaan koneistamalla.

Valaminen tapahtuu sulattamalla metallia ja kaatamalla sula muottiin, johon se jähmetetään. Valettu osa voi olla niin tarkka, että sitä ei tarvitse koneistaa tai se vaatii vain osakoneistuksen (esim. ilmastoinnin hihnakiristimen kehikko).

Taottu osa on käytännössä aina vahvempi kuin sen tekemiseen käytetty tankoaihio, sillä taonnassa aineen mikrorakenne järjestyy, aine tiivistyy ja näin lujuus paranee. Valuun taas jää helposti ilmakuplia ja rakenne on epäjatkuva, jolloin sen lujuus on myös heikompi.

www.machina.hut.fi/kurssit/41/2008/Valmistus.pdf

[okkim]

Mielenkiintosta asiaa tuo uusi tekniikka. Minkälaiset tehot tuollaisessa laser-etähitsauksessa on?

[Jukuri]

Jokunen kilowatti. Yli 2 ja alle 5. Siinä on yleensä joko kuitulaser tai ns slab-laser eli kiinteän aineen lasereita. Leikkuukoneissa on lähes poikkeuksetta kaasulaser eli käytännössä CO2-laser.

[Mr.Crossfire]

Taitaa tuossa etähitsauksessa vaikuttaa enemmänkin kuitulaserilla saavutettava erittäin hyvä säteen laatu, kuin raaka teho. En muista lukuja, mutta sellainen mielikuva on jäänyt että kuituvehkeillä saadaan tuotua oleellisesti enemmän tehoa neliömillille kuin esim. kaasulasereilla.

[jake79]

Onko Jukka töiden kautta lasereiden kanssa tekemisissä?

[pasi_]

Tuollainen laser-etähitsauskone olis harrastajallakin hyvä, voisi hitsata kaikki ruostekohdat metrin päästä... ;).

[Puuhapete]

Eikös nykyään peltiosia liimatakkain?

[RS2]

Kyllä liimaaminen on yleistynyt ja esim. viimeisimmän 500 sarjan BMW:n keula on kasattu niittaamalla ja liimaamalla. Materiaali alumiinia.

Ja monesti lokasuojankaaret vaihdettaessa kiinnitetään liimalla. Ja kynnyksien turvapalkki esim. jo Audi a4 B6:ssa on palkki liimattu kynnyksen sisään.
Kolarin jälkeen palkki vaihdetaan, jos taipuma palkissa (koko matkalla) on yli sallitun toleranssin.

[haraldh]

Taipuma palkissa.. Äsken tuli discoveryltä miten tehdään trumpetti. Se takaosan
(putken) taivutus 180° putki edelleen pyöreänä meni niin että tiskiainetta
trumpettiin, -49°C jäähtymään ja sitten taivutusta. Jää putkessa estää putken
litistämisen.

Piti laittaa johonkin muistiin, vaikkakin hiukan OT.

[matrikkel]

Kun tutkitaan esimerkiksi S2 ei peltistä alatukivartta, onko kyseessä valutekniikalla tehty osa, vai onko kappale moukaroitu muotoonsa?

[Sleepy2]

Eikö se ole ihan valamalla tehty.

[RS_2]

Vai olisiko prässätty, kun on "pellistä" kyse.

[Silizium]

nyt olikin EI peltisistä kyse.

[Jukuri]

Kuitulaserissa periaatteessa on huonompi säteen tehon jakautuma, mutta riippuen säteen lähteestä polttopiste saadaan paljon pienemmäksi kuin CO2-lasereilla. CO2:lla polttopisteen halkaisija on käytännössä 0,2 mm luokkaa ja kuitulasereilla päästään 0,1 mm tai vähän alle. Eli kun sama teho saadaan pienempään polttopisteeseen on siinä kuumemmat oltavat. Tehotiheys on suuruusluokkaa 10-30 Mw/cm2 eli 100-300 kW/mm2. Jos tehotiheydessä jäädään alle 10 MW/cm2 laskee niin leikkaus- kuin hitsausprosessinkin tehokkuus radikaalisti.

CO2:lla fokusointi tehdään yleensä linssillä, jolloin päästään tuohon 0,2 mm:iin, mutta linssin polttoväli on noin 100-150 mm, eli terävä alue on silloin aika lyhyt, suuruusluokkaa 0,1-0,2 mm. Peilifokusoinnilla saadaan muunkin kuin ympyrän muotoisia fokusalueita, mutta peiliä ei tahdo saada niin tarkaksi, että fokuspiste pysyisi tarpeeksi pienenä, hajasäteet levittävät tehoaluetta eli fokusta isommaksi.

Kuitukoneilla terävä alue on suhteessa paljon pidempi, mikä helpottaa säteen kohdistusta pintaan todella paljon. Tällöin tuo etähitsauskin rupeaa onnistumaan kun riittää hyvä ennustus siitä, missä pinta todellisuudessa on. CO2:lla pitäisi ihan oikeasti tietää pinnan etäisyys linssistä 0,1-0,3 mm:n tarkkuudella, mikä on aika kova vaatimus sarjatuotannossa syvävedetyille kappaleille.

Epäfokuksessa olevalla säteellähän ei ole muuta kuin lämmittimen virka. Joissakin tapauksissa kuitu- tai kiinteän aineen lasereilla käytetään viivafokusta, mistä on se hyöty, että käytettävissä oleva teho on toiseen suuntaan leveä, mutta teho/mm2 pysyy kuitenkin tarpeeksi korkeana hitsaus- tai karkaisusovelluksia varten. Leveällä säteellä taas päittäishitsauksessa railon paikan toleranssi voi olla todella paljon isompi kuin CO2:lla hitsatessa.

[Pete I]

Löysin mielenkiintoisen topicin osavalmistuksesta, uppi sallittaneen...

Joskus kuulee puhuttavan kilpa-autojen kohdalla ns. billet-kansista. Ymmärtääkseni nämä ovat yhdestä kappaleesta itse valmistettuja kansia, joihin kanavamuodot on suunniteltu ja tehty itse?

Mitän näitä on perehtyneet harrastajat valmistaneet?

Joskus näin kuvankin missä joku F-sarjaa ajava jätkä oli tehny kakstonniseen escorttiin billetti ohc-kannen ja valmistuksen jälkeen ilmeisesti ko. kannet kiellettiin... Ja intti kaveri kertoi myös jostain amk-inssistä, joka oli lopputyönään tehnyt billetti-kannen. Onko kenelläkään lisätietoa näistä?

[turbokiisseli]

Mikä tahansa ns. billettiosa on yleismaallinen käsite yhdestä alumiinipalikasta, eli billetistä, valmistetulle osalle. Billettikannen valmistus ei ihan autotallivehkeillä onnistu, vaan nämä ovat aina koneistettuja. Tavallisesti kannet koneistetaan muotovalusta, jolloin osa kannen pinnoista on raakaa valupintaa ja vain osa, kuten tiivistepinnat, koneistettu.

Alumiinikannen koneistus vaatii melko edistykselliset laitteet ja ammattitaitoa eikä varmasti ole halpaa.

[Mr.Crossfire]

Niin "billet"-osa ei välttämättä ole juuri alumiinista valmistettu, vaan ylipäätään jostain raakaköntistä täysin koneistamalla valmistettu kappale, oli se sitten terästä, titaania, alumiinia tai jotain muuta metallia.

[alpi]

Tässä hieman mallia lohkon valmistukseen yhdestä köntistä ;)

[turbokiisseli]

Terho on ihan oikeassa, mutta tässä tapauksessa tarkoitettiin kuitenkin todennäköisesti alumiinia :)

[Pete I]

Billet terminä on toki tuttu, mutta lähinnä kiinnostaa nuo billet-kannet juuri niiden rakenteen monimutkaisuuden vuoksi. Millaisilla koneistuskeskuksilla ja käsityökaluilla noita ovat tehneet. En toki ajatellut että normi autotallin pylväsporakone ja paineilmavinku riittävät :)

Muutenkin tämä aihe kiinnostaa, sillä opiskelen kone- ja tuotantotekniikkaa... Valitettavan vähän tuolla koulussa kuitenkin on kiinnostavia juttuja.

[turbokiisseli]

Käytännössä kannen tekeminen järkevästi vaatii 5+ akselisen työstökeskuksen, kuten tuossa Aleksin videossa. Ohjelmointi on tuossakin todennäköisesti tehty 3D-mallista otetuilla ohjauskäyrillä siihen soveltuvalla ohjelmalla, esim. MasterCAM.

Vähempiakselisellakin koneella tuo varmasti onnistuu, mutta on erittäin työläs ja kappaletta tarvitsee kääntää useita kertoja. 5-akselisella koneella riittää parhaassa tapauksessa 1 kääntö.

[Mr.Crossfire]

Olisipa kyllä ihan mielenkiintoista nähdä miten tuollainen billettikansi kokonaisuudessaan valmistetaan. Ja tehdäänkö se yhdestä vai useammasta osasta. Jäähdytyskanavat täytynee ajatella hieman erilaisiksi kuin valukappaleessa, muilta osinhan tuo on "helppo".

[hopsis]

On tuo matsuuran pätkä vaan melko porno.