Utvärdering av laserhybridsvetsning vid applicering på lyftarm
Detta examensarbete har varit ett samarbete mellan Esab AB, Trumpf GmbH och Hiab AB, där laserhybridsvetsningen applicerades på lyftarmar till hydrauliska lyftkranar, för styckegods. Arbetet har bl.a. gått ut på att utföra svetsprover av kälfog på 5 mm tjock plåt och jämföra solidtråd med rörtråd. Utifrån proverna togs det fram en WPQR (Welding Procedure Qualification Record), ett svetsdatablad som ska vara tillämpbar för att bygga liknande procedurer i produktionen. WPQR-bladet togs fram genom att sammanställa exempel på svetsdatablad i standarderna EN ISO 15609-1 och EN ISO 15609-4, som riktar sig till konventionell bågsvetsning respektive lasersvetsning. Det finns ingen specifik standard för laserhybridsvetsning idag och för att kvalificera en procedur anser DNV (De Norske Veritas) att standarder avsedda för lasersvetsning ska tillämpas. Dock ska ett testsystem tillgodose både standarder för lasermetoder och bågsvetsningsmetoder. Metoden för svetsprovningen var att bygga främst s-mått till full genomträngning men också att bygga a-mått i möjligaste mån. Full genomträngning uppnåddes lätt och a-mått upp till 2 mm var möjligt att bygga utan att det uppstod nyckelhålskollaps. Hastigheten som uppnåddes var 1,7 m/min med trådmatningen 14,0 m/min och överbryggningar gjordes på spalter upp till 1,3 mm (svetshastighet var då 1,5 m/min). De mekaniska provningarna och röntgen gav tillfredsställande resultat. Eftersom ett processhuvud vid laserhybridsvetsning är väsentligt mycket större än en konventionell MAG-pistol, så kan detta ha inverkan på både smidighet och åtkomlighet för svetsroboten. En 3D-simulering behövs för att dra en riktig slutsats angående detta. Olika automatiseringslösningar har undersökts för att sedan mynna ut i en ekonomisk kalkyl, där laserhybridsvetsning och konventionell svetsning jämförs. Kalkylen bygger dels på investeringskostnader och dels på driftskostnader. Den gav resultatet att laserhybridsvetsning är olönsamt vid svetsning av lyftarmar, men det är värt att undersöka andra processer där laserhybrid skulle kunna vara en stor fördel. När en ny bearbetningsmetod ska tillämpas är det mycket viktigt att ge den dess rätta förutsättningar. Detta examensarbete ger exempel på hur dessa förutsättningar borde ges och hur man finner metodens fördelar både ekonomiskt och bearbetningsmässigt.