The repair of worn or damaged components is becoming more attractive to manufacturers, since it enables them to save resources, like raw material and energy. With that costs can be reduced, and profit can be maximised. When enabling the re-use of components, the lifetime of a component can be extended, which leads to improved sustainability measures. However, repair is not applied widely, mainly because costs of repairing are overreaching the costs of purchasing a new component. One of the biggest expense factors of repairing a metal component is the labourintense part of identifying and quantifying worn or damages areas with the use of various external measurement systems. An automated measuring process would reduce application cost significantly and allow the applications to less cost intense component. To automate the repair process, in a one-machine solution, it is prerequisite that a measuring device is included in the machine enclosure. For that, different measuring solutions are being assessed towards applicability on the “Trumpf TruLaser Cell 3000 Series”. A machine that uses the Laser Metal Deposition (LMD) technology to print, respectively weld, metal on a target surface. After a theoretical analysis of different solutions, the most sufficient solution is being validated by applying to the machine. During the validation a surface models from a test-component is generated. The result is used to determine the capability of detecting worn areas by doing an automated target-actual comparison with a specialised CAM program. By verifying the capability of detecting worn areas and executing a successful repair, the fundamentals of a fully automated repair process can be proven as possible in a one-machine solution. / Tillverkare har börjat se stora möjligheter i att reparera slitna eller skadade komponenter som ett sätt att spara resurser, så som råmaterial och energi. Med den besparingen minskar kostnaderna och vinsten kan således maximeras. Reparation möjliggör även återanvändning av komponenter, vilket förlänger komponentens livslängd och leder till förbättrade hållbarhetsåtgärder. Dock tillämpas reparation inte i någon stor utsträckning i nuläget, främst eftersom kostnaderna för reparation överstiger kostnaderna för att köpa en ny komponent. En av de största kostnaderna för att reparera en metallkomponent är att identifiera och kvantifiera slitna eller skadade områden med hjälp av olika externa mätsystem, som är en väldigt arbetsintensiv process. En automatiserad mätprocess skulle minska avsökningskostnaden avsevärt och således reducera den totala kostnaden för komponenten. För att möjliggöra en automatiserad reparationsprocess i en enda maskinlösning är det en förutsättning att en mätanordning ingår i maskinhöljet. Därför har olika mätningslösningar utvärderats med avseende på användbarhet i "TRUMPF TruLaser Cell 3000 Series", vilket är en maskin som använder Laser Metall Deposition-teknik (LMD-teknik) för att skriva ut och svetsa metall på en definierad yta. En teoretisk analys av olika lösningar har utförts, där den teoretiskt mest lämpliga lösningen validerades genom att appliceras till maskinen. Valideringen genererade en modell av ytan av en testkomponent. Sedan utfördes en automatiserad, målrelaterad jämförelse med ett specialiserat CAM-program baserat på modellresultatet, för att bestämma möjligheten att upptäcka slitna områden. Genom att verifiera förmågan att upptäcka slitna områden samt genomförandet av en lyckad reparation kan grunden för en helt automatiserad reparationsprocess bevisas som möjlig i en enda maskinlösning. / Das reparieren von abgenutzten oder beschädigten Komponenten wird immer attraktiver für Hersteller. Es ermöglicht es Ressourcen einzusparen wie beispielsweise Rohmaterial und Energie, was die Lebenszeit einer Komponente verlängert und damit die Nachhaltigkeit verbessert. Allerdings ist Reparieren nach wie vor nicht weit verbreitet, hauptsächlich dadurch bedingt, dass die Reparaturkosten die Kosten für eine neue Komponente übersteigen. Einer der größten Kostenfaktoren des reparieren einer Metallkomponente ist der Arbeitsintensive Teil der Identifizierung und Quantifizierung des abgenutzten oder beschädigten Bereichs mit verschiedensten externen Vermessung Systemen. Ein automatisierter Vermessungsprozess würde die Kosten signifikant reduzieren und neue Applikationen ermöglichen. Das automatisieren der gesamte Prozesskette – in einer Single-Maschinenlösung – erfordert, dass eine Messeinrichtung im Bearbeitungsraum der Maschine angebracht wird. Dafür werden verschiedene Lösungen nach Anwendbarkeit an der Trumpf Laser Cell 3000 Serie hin beurteilt. Eine Maschine, welche Laser Metal Deposition (LMD) als Technologie anwendet um Material auf Oberflächen aufzubringen. Nach einer theoretischen Analyse verschiedener Lösungen wird die beste Lösung va durch anbringen an die Maschine validiert. Bei der Validierung wird ein Oberflächenmodel erzeugt. Das Ergebnis wird dann genutzt um die Fähigkeit zu belegen, dass beschädigte Stellen, durch einen Soll-Ist-Vergleich in einem speziellen CAM Programm, automatisch detektiert werden können. Basierend auf diesem Beleg und mit dem Ergebnis eine Komponente erfolgreich reparieren zu können, gilt die These eines automatisierten Reparaturprozesses in einer Single-Maschinenlösung als beweisen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-248022 |
| Date | January 2019 |
| Creators | Säger, Florian |
| Publisher | KTH, Industriell produktion |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2019:123 |
Page generated in 0.0031 seconds