Väitöstyö kehitti laadunvalvontamenetelmää hiottujen hammaspyörien tarkastustoimintaan
Diplomi-insinööri Suvi Santa-aho tutki väitöskirjassaan Barkhausen kohina -menetelmän käyttöä hiottujen hammaspyörien laadunvalvonnassa. Menetelmällä etsitään esimerkiksi hiontavirheitä tuulivoimaloiden hammaspyöristä.Laadunvalvonta on tärkeää kestävän kehityksen ja tuotannon kustannustehokkuuden kannalta. Suurissa, monimutkaisissa ja korkeaa käyttöikää vaativissa kohteissa on erityisen tärkeää, että tuotannossa syntyneitä viallisia kappaleita ei asenneta kokoonpantaviin tuotteisiin. Esimerkiksi tuulivoimaloiden rakentamisessa laadunvalvonnalla on huomattava merkitys. Tuulivoimaloiden hammaspyörien laadunvalvonnassa hiontavirheitä etsitään magneettisille materiaaleille soveltuvalla, ainetta rikkomattomalla Barkhausen kohina -menetelmällä. Se havaitsee herkästi sekä hammaspyörien mikrorakenteesta että jännityksen muutoksista johtuvat materiaalipoikkeamat.
Ongelmalliseksi menetelmän käytön tekee sen standardoimattomuus ja sopivien kalibrointikappaleiden puute. Väitöstyössään Santa-aho etsi sopivaa valmistusmenetelmää Barkhausen kohina -mittalaitteiston kalibrointikappaleille ja valmisti niitä muun muassa laserprosessoinnilla.
–Hammashionta epäonnistuu, jos karkaistu pinta lämpenee liikaa hionnassa. Kun kalibrointikappaleita valmistettiin laserprosessoinnilla, pystyttiin simuloimaan hallittua pinnan lämpiämistä, Santa-aho kertoo.
Laserprosessoitujen kalibrointikappaleiden avulla voidaan Barkhausen kohina -mittalaitteiston toimintaa varmentaa, ja käyttää kalibrointikappaleen signaalivastetta mittausreferenssinä. Santa-aho tutki väitöstyössään myös karkaistujen ja päästettyjen kappaleiden jännitysvastetta Barkhausen kohinaan. Lisäksi hän tarkasteli menetelmän soveltuvuutta karkaisukerroksen paksuuden määritykseen ja totesi tulokset lupaaviksi.
–Tähän saakka karkaisukerroksen syvyyden määritys on onnistunut vain ainetta rikkovalla mikrokovuusmittauksiin perustuvalla testauksella. Uusi, ainetta rikkomaton, menetelmä mahdollistaa nopeamman ja helpomman karkaisukerroksen määrityksen.
Väitöstilaisuus perjantaina 9.11.
Diplomi-insinööri Suvi Santa-ahon materiaaliopin alaan kuuluva väitöskirja Barkhausen noise method for hardened steel surface characterization- the effect of heat treatments, thermal damages and stresses (”Barkhausen kohina-menetelmä karkaistujen teräspintojen karakterisointiin - lämpökäsittelyjen, termisten muutosten ja jännitysten vaikutukset”) tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) automaatio-, kone- ja materiaalitekniikan tiedekunnassa perjantaina 9.11.2012 kello 12 Festian Pieni Sali 1:ssä (Korkeakoulunkatu 8, Tampere).
Vastaväittäjinä toimivat PhD Brian Shaw (Newcastle University) ja tekniikan tohtori Jukka Kömi (Ruukki Metals Oy). Tilaisuutta valvoo professori Toivo Lepistö TTY:n materiaaliopin laitokselta.
Suvi Santa-aho (28) on kotoisin Lempäälästä ja työskentelee tutkijana TTY:n materiaaliopin laitoksella.
Lisätietoja: Suvi Santa-aho, puh. 040 849 0145, suvi.santa-aho@tut.fi
Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa http://URN.fi/URN:ISBN:978-952-15-2947-4