Ny sveisemetodikk
Automatisert laser- og laserhybridsveising kan revolusjonere stålbygging og føre til at vi igjen får en betydelig norsk stålindustri. Ny sveisemetodikk er mindre energikrevende og en god prosesslinje gir meget god sveisekvalitet. Teknologien har vært benyttet i over 20 år i bil- og skipsindustrien, men gjennom FOU-prosjektene Frønes bru og Ya bru for Statens Vegvesen er metodikken første gang benyttet i brubygging. Vegvesenet har behov for å kutte både kostnader og utslipp på de store fjordkryssingene, og pilotbruene har gitt verdifull erfaring og vist at det er realistisk med produksjon av disse bruene i Norge.
Ett steg videre på Ya bru
Det var stor forskjell i produksjonshastighet fra bru nr 1, Frønes, til bru nr 2, Ya. På Frønes slet vi med sveisedeformasjoner og det ga en del manuell sveising i etterkant, men bruk av stake weld (sveis med laser gjennom en plate og ned i en annen plate, se bilde 1) og justeringer i hvordan platene ble satt sammen kombinert med punkting av et helt element før sveisene ble kjørt, ga en helt annen kvalitet og flyt i produksjonen av Ya forteller plassjef Hans Olav Rovde.
Til produksjon av Ya er det i lasercellen benyttet en monteringsrobot med løftekapasitet 400 kg sammen med to sveiseroboter med laserhybrid hoder i sveisegantry. Denne produksjonscellen har bygd ca 17 m2 (5 tonn) brudekke per dag. Bjelkene ble produsert samtidig med vanlig MIG-sveising (GMAW). I runde tall kan vi si at en GMAW-robot produserer for 10 mann per skift, mens en robot som sveiser laserhybrid produserer for 50 mann per skift. Under produksjonen har vi to operatører som styrer robotprogrammene og gjør visuell kontroll. Dette gjør at vi kan konkurrere på pris med lavkostland, og i tillegg slipper man i mange tilfeller en forurensende og fordyrende transport.
God kvalitet
Produksjonen av Ya har også vist at en god prosesslinje gir meget god kvalitet på sveisene. Utmattingstester viser oppførsel tilnærmet som for basismaterialet for buttskjøt, hvor alle tester ligger langt over den aktuelle sveisedetaljen og med svært lavt standardavvik. I forkant av FOU-prosjektene var hardhet i lasersveisen en bekymring ettersom man tilfører varme i et begrenset området og får en hurtig avkjøling, men alle tester har vist at vi ligger under kriteriet på 380 HV satt for prosjektene.
Lite energiforbruk
En høyaktuell problemstilling i disse dager er energibruk fra produksjon. Sveising med laser har mindre toleranser og mindre eller ingen fuge. Avbildet eksempel (bilde 2) er buttskjøt av 10 mm plate, og det viser tydelig forskjellen i både forbruk av tråd og oppvarmet tverrsnittsareal mellom manuell og laserhybridsveis. Energiforbruket for laserhybridsveisen er en brøkdel av den manuelle (10-20%). Det at man tilfører så mye mindre varme er også en stor fordel med tanke på sveisedeformasjoner.
Flere markedsområder
Vi startet opp produksjon først og fremst med tanke på bruprosjekter, men vi ser at teknologien er vel så relevant for andre markedsområder som har behov for tyngre stålkonstruksjoner som oppdrett, havvind og annen maritim konstruksjon sier gründer og direktør for forretningsutvikling Tore Roppen. I tillegg kan vi produsere konstruksjoner som krever høy presisjon, som eksempel så sveiser vi i disse dager stakeweld ca 0,5 mm ned i 1 mm plate på en hydrogentank i rustfritt stål. Her må man ha kontroll på innbrenningen, hvis ikke skjærer du i stedet for å sveise. Ny sveisemetodikk gir også nye muligheter i hvordan vi designer konstruksjonene våre, så her er det et stort potensial for å redusere materialbruk med smart utforming. Jeg er helt sikker på at vi bare har pirket i overflaten av hva som er mulig å gjøre med laserteknologi avslutter Roppen.
Forfatter:
Anette Fjeld-Hansen, prosjektdirektør i Prodtex AS
