MOBI-WELD-mobiililaite alumiinilevyjen FSW-kitkahitsaukseen

Mobi-Weld-kitkahitsauslaite on liikkuva robottimainen laite alumiinilevyjen kitkahitsaukseen. Laitteesta on kehitetty prototyyppi Mobi-Weld-projektissa EU:n 7. puiteohjelman PK-yrityksiä tukevan instrumentin rahoituksella. Taustalla on telakkateollisuuden tarve joustavaan ja tehokkaaseen alumiinilevyjen liittämiseen laivojen paneelien, osastojen ja rakenteiden kokoonpanossa. Kitkahitsaus on kiinteän olomuodon aineen liittämistä, joten liitettävät aineet eivät siinä sula. "Sekoittava" kitkahitsaus (Friction Stir Welding) on yleisin kitkahitsausmuoto ja siinä liitettäviä osia painetaan pyörivällä työkalulla siten että materiaalit lämpenevät lähelle sulamispistettä ja työkalun pyörivästä liikkeestä johtuen sekoittuvat. Kitkahitsaus sopii erityisesti pehmeille metalleille kuten alumiinille, jonka sulamispiste on varsin matala, n. 660 °C. Kitkahitsauksen etuna on, että siinä ei tarvita lisäaineita ja syntyvä sauma on tasainen. Mobi-Weld -projektin tavoitteeksi on asetettu, että kevyellä ja helposti liikuteltavalla laitteella voidaan hitsata 3m metriä pitkä sauma 6 mm alumiinilevyyn käyttäen materiaaleina alumiinilaatuja 6082-T6 ja 5083-H111. Mobi-Weld-laite on varustettu 120 Nm maksimiväännön tuottavalla karamoottorilla, joka pyörittää hitsaustyökalua. Laite liikkuu itsenäisesti hitsattavia levyjä pitkin seuraten hitsattavaa saumaa. Ryömintäliike on toteutettu neljällä, synkronoidusti liikkuvilla ja imukupeilla varustetuilla jalkamekanismeilla. Hitsausnopeus pidetään hitsauksen aikana vakiona ja hitsaus tapahtuu määritellyn hitsausprofiilin mukaisesti automaattisesti. Ensimmäiset hitsauskokeet laitteella tehtiin syyskuussa 2014, pituudeltaan 150 mm pitkiä saumoja ja ne varmensivat laitteen perusratkaisujen toimivuuden. Sen jälkeen on hitsattu 1500-3000 mm pitkiä saumoja. Tämä on tiettävästi ensimmäinen kerta maailmassa, kun kitkahitsausta on tehty näin kevytrakenteisella ja liikuteltavalla laitteella.