Tallinna Tehnikaülikool

3D printimine - plastik ja metall

3D printimise võimalused on laialdased, on võimalik toota ka mitu detaili korraga ning seeläbi saavutada hinnavõit. Kiire tarne. Prindime nii plastikust kui metallist elemente.

Kontakt:
Alar Niidas
Tel 55 54 69 68
Alar.Niidas@taltech.ee

Teenuse märksõnad: 3D printer, laserpaagutusseade, 3D mudel, plastiprinter, 3D printimine, laserpaagutus, polüamiid, lasersulatusseade, metalliprinter, lasersulatus, materjalide süntees

Meie teenuse eelised:

  • Puuduvad detaili geomeetria piirangud (ei vajata valukaldeid, ei pea mõtlema, kas tööriistaga ligi pääseb jne).
  • Saab valmistada õhukeseseinalisi tooteid - minimaalne seinapaksus 0,5 mm.
  • Saab valmistada ilma probleemideta väga erineva seinapaksusega tooteid.
  • Ei vajata rakiseid ega tööriistu.
  • Protsess automatiseeritud (teatud hulk käsitööd vaid lahtise pulbri eemaldamisel).
  • Valmistamine suhteliselt kiire.
  • Väikeste partiide korral on võimalik toote hinda oluliselt alla saada.
  • Kuna puuduvad geomeetria piirangud, saab luua väga keerukaid mudeleid, liita palju detaile kokku.
  • Saab valmistada liikuvaid sõlmi ilma koostamisoperatsioonideta.
  • Uued soodsad võimalused toodete projekteerimiseks ja disainiks.
     

Allpool on toodud täpsemalt 3D printimise võimalused ja kasutatav tehnika.

3D printeri, Formiga P100 teenused

  • Seadme nimetus: 3D Printer- laserpaagutusseade
  • Seadme asukoht: TalTech, U05B-103, Rapidlab
  • Teenuse märksõnad: 3D printer, laserpaagutusseade, 3D mudel, plastiprinter, 3D printimine, laserpaagutus, polüamiid
     

Formiga P 100 seade

  • Seadme tootja: EOS GmbH
  • Mark ja mudel: EOS Formiga P  100
  • Tööpõhimõte: lasersulatus/laserpaagutus
  • Seadme gabariidid: (L)1320 mm * (S)1067 mm * (K)2204 mm
  • Tööala suurus (maksimaalse toote mõõtmed): 190 x 230 x 315 mm
  • Prinditavad materjalid: polüamiid plastipulber
  • Laseri võimsus: 30 W, CO2 laser
printer

Laserpaagutusseade Formiga P100.

Laserpaagutuse protsessi kirjeldab joonis 1. Detaili ehitamine toimub eelkuumutatud kambris tööplatvormil. Esmalt laotatakse platvormile pulbri kiht, seejärel "joonistatakse" laseriga sellele valmistatava detaili ristlõige sulatades pulbri osakesed üheks tervikuks. Järgmisel sammul langetatakse tööplatvormi 0,1 mm ning kantakse peale uus pulbri kiht, misjärel jällegi sulatatakse pulber detaili järgmise ristlõike osas eelmise kihi külge. Protsess kordub kuni kõik ristlõiked on töödeldud.

printer2

Joonis 1. Laserpaagutuse tööpõhimõtte skeem.

Protsessi lõpuks on detailid ümbritsetud lahtise pulbriga. See annab olulise eelise võrreldes paljude teiste meetoditega, sest lahtine pulber, mida on hiljem lihtne eemaldada, toetab valmistamisel detaili väljaulatuvaid osi, mistõttu lisatugikonstruktsioone ei vajata.

Valmistada saab korraga terve hulk detaile, kusjuures geomeetriapiirangud praktiliselt puuduvad. Näiteks saab teha töötavaid kooste, mis ei nõua hiljem koostamisoperatsioone, tuleb ainult lahtine pulber detailide vahelt eemaldada.

Seadme võimalusi rõhutab seegi, et paljud laserpaagutusseadmes kasutatavad detailid ja isegi mitmed liikuvad sõlmed on toodetud selle sama tehnoloogia abil, ehk laserpaagutusega.

Kiirtootmistehnoloogia on majanduslikult põhjendatud üksiktootmisel ja väikeseeria tootmisel. Võrreldes survevaluga on detaili valmistamine laserpaagutusega aeglane - kui survevalu puhul mõõdetakse detaili valmistamiseks kuluvat aega sekundites, siis laserpaagutuse puhul tundides, kuid see-eest puudub tööriista valmistamine, milleks võib kuluda parimal juhul nädalaid.

Laserpaagutustehnoloogia eelised on järgmised:

  • Puuduvad detaili geomeetria piirangud (ei vajata valukaldeid, ei pea mõtlema, kas tööriistaga ligi pääseb jne).
  • Saab valmistada õhukeseseinalisi tooteid - minimaalne seinapaksus 0,5 mm.
  • Saab valmistada ilma probleemideta väga erineva seinapaksusega tooteid.
  • Ei vajata rakiseid ega tööriistu.
  • Protsess automatiseeritud (teatud hulk käsitööd vaid lahtise pulbri eemaldamisel).
  • Valmistamine suhteliselt kiire.
  • Väikeste partiide korral on võimalik toote hinda oluliselt alla saada:
  • Kuna puuduvad geomeetria piirangud saab luua väga keerukaid mudeleid, liita palju detaile kokku.
  • Saab valmistada liikuvaid sõlmi ilma koostamisoperatsioonideta.
  • Eelnevast kahest punktist tulenevalt avanevad täiesti uued võimalused toodete projekteerimiseks ja disainiks.
pritner3

Näide: Tehnoloogia sobib eriti hästi kõikvõimalike elektroonikatoodete korpuste valmistamiseks

printer4

Näide: Geomeetrilised piirangud praktiliselt puuduvad

printer5

Näide: Saab valmistada liikuvaid sõlmi (liigendid), mis ei vaja koostamist

Kontakt:
Alar Niidas
Tel 55 54 69 68
Alar.Niidas@taltech.ee

3D metalliprinteri,  SLM 280 2.0 teenused:

Seadme nimetus: 3D printer lasersulatusseade 
Seadme tüüp: Materjalide sünteesi vahendid
Seadme asukoht: TalTech, U05B-103, Rapidlab
Piirangud: toote mõõtmetele, seadmele juurdepääs tingimustega
Teenuse märksõnad: 3D printer, lasersulatusseade, 3D mudel, metalliprinter, 3D printimine, lasersulatus, materjalide süntees

SLM Solutions SLM 280 3D printer

Seadme tootja: SLM Solutions
Mark ja mudel: SLM 280 2.0
Tööpõhimõte: mikrolasersulatus
Seadme gabariidid: (L)2600mm * (D)1200 mm * (H)2700 mm
Tööala suurus: (maksimaalse toote mõõtmed): 280 mm * 280 mm * 365 mm, (alusplaadi paksus maha arvatuna)
Prinditavad materjalid: roostevaba teras, Al, Ag, Ti, (Fe, Al, Co, Ti baasil sulamid)
Laseri võimsus: üks laser 700 W

Kontakt:
Alar Niidas
Tel 55 54 69 68
Alar.Niidas@taltech.ee

Seadme pilt:

pritner6

3D metalliprinteri, Realizer SLM-50 teenused

Seadme nimetus: 3D Printer- lasersulatusseade
Seadme tüüp: Materjalide sünteesi vahendid
Seadme asukoht: TalTech, U06-110
Piirangud: toote mõõtmetele, seadmele juurdepääs tingimustega
Teenuse märksõnad: 3D printer, lasersulatusseade, 3D mudel, metalliprinter, 3D printimine, lasersulatus, materjalide süntees

Realizer SLM-50 seade
 
Seadme tootja: Realizer GmbH
Mark ja mudel: Realizer SLM-50
Tööpõhimõte: mikrolasersulatus
Seadme gabariidid: (L)800 mm * (S)600 mm * (K)500 mm
Tööala suurus (maksimaalse toote mõõtmed): diameeter 70 mm * sügavus 75 mm
Prinditavad materjalid: RV teras, alumiinium, hõbe, titaan (Fe, Al, Co, Ti baasil sulamid)
Laseri võimsus: 120 W

Kontakt:
Alar Niidas
Tel 55 54 69 68
Alar.Niidas@taltech.ee

printer6
printer7
printer8

3D skaneerimine

3D skaneerime ka suuri detaile, skaneerimise aeg sõltub toote keerukusest. Laserkiirega skaneerimise tulemused on väga täpsed. Digitaliseerimise käigus saab skaneeritud punktide parvest genereerida toote mudeli ning kasutada seda CAD/CAM süsteemides edasiseks arenduseks

Kontakt:
Alar Niidas
Tel 55 54 69 68
Alar.Niidas@taltech.ee

Teenuse märksõnad: 3D skänner, laserskanner, 3D mudel, skanner, 3D skanneerimine, mudelite süntees, 3D mudeli skaneerimine

Meie teenuse eelised:

  • Tööpõhimõte: laserkiirega 3D mudeli skanneerimine
  • Seadme gabariidid: robot (800x800x1200 mm), kontroller (600x800x1000 mm), kaamerastatiiv
  • Focus Point Cloud Inspection
  • Tööala suurus: maksimaalne mõõtmise ruumala 17 m3, praktiliselt piiramatu (hilisem mudelite ühendamine vajalik)
  • 3D mõõtmise määramatus (sõltub kaamera kaugusest): 0,10 μm kuni 0,12 μm
  • Resolutsioon:  2 mikronit 2500 mm kaugusel kaamerast
  • Võimalik sisse skaneerida erinevate toodete või prototüüpide mudeleid.
  • Võimalik teha toodete kvaliteedikontrolli.

Allpool on toodud täpsemalt 3D printimise võimalused ja kasutatav tehnika.

3D skanneri, Nikon MMDx100 + ABB robot teenused

  • Seadme nimetus: 3D skanner Nikon (infrapuna LED laser) + ABB robot
  • Seadme tüüp: Materjalide skanneerimise seadmed
  • Seadme asukoht: TalTech, U06-116
  • Piirangud: toote mõõtmetele, seadmele juurdepääs tingimustega
  • Teenuse märksõnad: 3D skänner, laserskanner, 3D mudel, skanner, 3D skanneerimine, mudelite süntees

 
Nikon MMDx100 mõõteseade

  • Seadme tootja: Nikon Metrology Europe + ABB
  • Mark ja mudel: Nikon MMDx100 system + ABB IRB1600-10 robot
  • Tööpõhimõte: laserkiirega 3D mudeli skanneerimine
  • Seadme gabariidid: robot (800x800x1200 mm), kontroller (600x800x1000 mm), kaamerastatiiv
  • Komplekti kuuluvad: robot, mõõtmispea, kaamera, statiiv, kontroller, arvuti koos tarkvaraga (Focus Point Cloud Inspection)
  • Tööala suurus: maksimaalne mõõtmise ruumala 17 m3, praktiliselt piiramatu (hilisem mudelite ühendamine vajalik)
  • 3D mõõtmise määramatus (sõltub kaamera kaugusest): 0,10 μm kuni 0,12 μm
  • Resolutsioon:  2 mikronit 2500 mm kaugusel kaamerast
  • Skaneerimise aeg: sõltub toote keerukusest
     

Kontakt:
Alar Niidas
Tel 55 54 69 68
Alar.Niidas@taltech.ee

skanner


Seadme kirjeldus:
 
Robot koos skanneerimispeaga võimaldab sisse skaneerida erinevate toodete või prototüüpide mudeleid. Digitaliseerimise käigus saab skaneeritud punktide parvest genereerida toote mudeli ning kasutada seda CAD/CAM süsteemides edasiseks arenduseks. Lisaks on robotkompleksi abil võimalik teha toodete kvaliteedikontrolli. Kuna pea igal tootel on olemas CAD 3D mudel ehk n-ö ideaalne mudel, siis saab seda võrrelda reaalse maailma mudeliga ehk sisse skaneeritud 3D mudeliga. Mõõteseadmega kaasas olev tarkvara näitab sel juhul erinevusi reaalse toote ja CAD mudeli vahel.

Skanneeritavad tooted ja mudelid:
Toodete näidispildid

skanner1

Kontakt:
Alar Niidas
Tel 55 54 69 68
Alar.Niidas@taltech.ee

3D skanneri, GOM ATOS II 400 teenused

Seadme nimetus: 3D skanner ATOS II 400 (Struktureeritud valguse meetodil)

  • Seadme tüüp: Materjalide skanneerimise seadmed
  • Seadme asukoht: TalTech, U05B-103, Rapidlab
  • Piirangud: toote mõõtmetele, seadmele juurdepääs tingimustega
  • Teenuse märksõnad: 3D skänner, struktuurse valguse skanner, 3D mudel, skanner, 3D skanneerimine, mudelite süntees
     

GOM ATOS II 400 seade

  • Seadme tootja: GOM
  • Mark ja mudel: ATOS II 400
  • Tööpõhimõte: struktuurse valgusega 3D mudeli skanneerimine
  • Seadme gabariidid: (P)300 mm * (L)500 mm * (K)500 mm, mobiilne
  • Komplekti kuuluvad: kaamera kaamera, paigaldusjalg, töölaud, arvuti koos tarkvaraga
  • Tööala suurus (maksimaalse toote mõõtmed): praktiliselt piiramatu (hilisem mudelite ühendamine vajalik)
  • Resolutsioon:  punktide vahekaugus sõltuvalt kaugusest 0,02 mm kuni 0,79 mm
  • Täpsus: 0,05% objekti maksimaalsest mõõtmest (kuni 0,08 mm)
  • Skaneerimise aeg: sõltub toote keerukusest  
     

Kontakt:
Alar Niidas
Tel 55 54 69 68
Alar.Niidas@taltech.ee

skanner3


Atos II 400 on struktureeritud valguse meetodil töötav skännersüsteem, mida kasutatakse toote pinna digitaliseerimiseks. ATOS skänneri põhilisteks tugevusteks on suur jõudlus, saadava pinnageomeetria kõrge täpsus ning süsteemi mobiilsus. Süsteemi nõrkuseks on tundlikkus läikega pindade poolt tekitatud valgusmüra suhtes ning madala peegeldumisvõimega värvide kehv tajumine, seetõttu on eelistatud skaneeritavad pinna heledad matid (nt polüuretaantooted) ning vähemeelistatud mustad ja läikivad pinnad (nt musta värvi klaas). Viimaste objektide tarvis kantake neile peale TiO2 pulber, mis loob toote pinnale valge mati värvuse. ATOS II 400 üheks iseloomulikuks tunnuseks on veel see, et seadme töö taustsüsteemiks on keha ise. Skaneerimisprotsessi jaoks kleebitakse objekti pinna peale kontrastpunktid, mida skänner kasutab piltide kokkuliitmisel.

ATOSe põhilisteks rakendusvaldkondadeks on: 

  • toodete digitaliseerimine
  • kvaliteedikontroll
  • kiirprototüüpimine (Rapid Prototyping)
  • pöördprojekteerimine (Reverse Engineering)
  • kiirvalmistamine (Rapid Manufacturing)
     


 

Akustikalabor

Müra ja vibratsiooni mõõtmised

Müra ja vibratsiooni mõõtmised

1.    Õhumüra isolatsiooniindeksi Rw määramine
 
Kajaruumi meetod vastavalt standardile ISO 10140:2010. Standardavad 1.5x1.25 m ja 2.1x1.0 m suurustele objektidele. Mõõdetav sagedus 100 – 3150 Hz kolmandikoktaavi vahemikes.

akustika


2. Akustiliste matejalide ning toodete müraneelduvusteguri, kaalutud neelduvusteguri ja neelduvusklassi määramine 
 
Kajaruumi meetod vastavalt standardile EN ISO 354:2003 ja EVS-EN ISO 11654:1999. Soovituslik materjali või toote summutava pinna suurus 2-2.5 m2. Mõõdetav sagedus 100 – 5000 Hz kolmandikoktaavi vahemikes. 

akustika1


3.    Materjalide müraneelduvusteguri määramine
 
Impedantstoru meetod vastavalt standardile ISO 10534-2:1998. Mõõdetav sagedus 50 – 6500 Hz kolmandikoktaavi vahemikes. 

akustika2


4.    Toodete ja materjalide vibrokatsetamine
 
Vibrokatsestend TV 5220-120 TGT MO 12XS
•    sagedusvahemik 2 – 7000 Hz
•    maksimaalne amplituud Pk - Pk 25.4 mm
•    maksimaalne kiirendus Sine/Random/Shock 60/40/79 g
Vibrolaud TGT MO 12XS
•    tööala 305*305 mm
•    objekti maksimaalne mass 100 kg 

akustik3


KONTAKT:
Jüri Lavrentjev
juri.lavrentjev@taltech.ee
tel. +372 5109107 

Ekspertiisi ja inseneriteenused

Ekspertiis leiab enamasti kasutamist detailide purunemise või nendega aset leidnud protsesside põhjuste väljaselgitamisel.

Loe lähemalt allpool.

Ekspertiis leiab enamasti kasutamist detailide purunemise või nendega aset leidnud protsesside põhjuste väljaselgitamisel. Ekspertiisi ei teostata ainult alati osapoolte erimeelsuste lahendamiseks, vaid ka olukordades kus tootja või toote kasutaja uurib mingit tootega seotud protsessi või toote omadust:

  • konkreetse ühe detaili purunemis/kulumispõhjuseid;
  • remondi või rekonstrueerimise tulemusel toimunud kiire masinaosa jms. purunemine/kulumine;
  • tootmises praakdetailide põhjuseid;
  • kastutatud või kasutatava materjali sobivust/omadusi.


Ekspertiisi vastuvõtmisel ja selle tellimisel tuleb arvestada esmalt järgmiste asjaoludega:

  • ekspertiis tehakse kliendi poolt toodud kindlale materjalidele/detailile;
  • ekspertiisis teostatavad uuringud ja arvamusavaldused peavad jääma labori kompetentsuse alasse;
  • kõikidele küsimustele ei ole võimalik vastata üheselt.


Ekspertiisi tellimisel tuleb täita tellimusvorm, kuhu tuleks lahtrisse "tellimuse kirjeldus" võimalikult üheselt sõnastada lahendamist nõudvad küsimused ja vajadusel lisada täpsustav tekst. Ekspertiisi teostamiseks vajatakse kliendi poolt andmeid detaili ekspluatatsioonitingimuste nt. remondikordade andmeid. Kui tegemist on kahe vastaspoolega, siis kuulatakse ära mõlema poole arvamus ja antakse sõltumatu hinnang labori kompetentsuse piires.
Ekspertiis masinaosade, detailide jms. purunemise, kulumise või deformeerumise põhjuste kohta teostakse üldskeemina järgmised uuringud:

  1. eksperdi (või kompetentse komisjoni) juuresolekul võetakse masin lahti, eemaldatakse uuritav detail (sõlm);
  2. purunenud või kulunud detailidest tehakse fotod situatsiooni ja asukoha fikseerimiseks;
  3. viiakse läbi detaili makrostruktuuriuuring (palja silma, luubi või stereoskoobilise mikroskoobi abil) koos selle fotodel fikseerimisega;
  4. viiakse läbi mikrostruktuuriuuring, milleks detailist väljalõigatud tükist valmistatakse mikrolihv, tehakse mikrostruktuuri fotod;
  5. määratakse materjali kõvadus (vastavalt vajadusele kas mikro-, makrokõvadus või mõlemad) selgitamaks välja detailide valmistamisel kasutatud termotöötlust ja temperatuuri mõju detailile;
  6. määratakse detaili materjali keemiline koostis (vastavalt vajadusele ka üksikute mikrostruktuuriosade keemiline koostis);
  7. vajadusel ekspluatatsioonitingimustest lähtuvale määratakse materjali vastavad tugevusnäitajad ja platsusnäitajad ning etteantud temperatuuril materjali sitkusnäitaja - purustustöö;
  8. korrosioonikahjustuste korral määratakse seda põhjustanud keskkonna aineline ja keemiline koostis;
  9. vajadusel tehakse erinevaid teisi katseid.


Eespool ülesloetud punktidest teostatakse konkreetse ekspertiisi korral neid uuringuid, mida on tarvis ekspertiisile püstitatud küsimustele vastamiseks. Defektse detaili demontaazil eksperdi (või komisjoni) juuresolek on eriti vajalik võimalike kohtuvaidluste korral. 
Ekspertiisi teostamise hind sõltub vajaminevatest katsetustest ja erinevate alade ekspertide kaasamise hulgast. Standardsed katsetused (mikrolihvi valmistamine, keemiline analüüs, kõvaduse määramine jne) ja eksperdi teostatav töö maksumus on määratud vastavalt hinnakirjale kas tunni- või tükitööna.

Tellimine ja kontakt:
www.taltech.ee/mlab

Keevisliidete katsetamine

Allpool on toodud täpsemalt keevisliidete katsetamise kohta.

Pakume keevisliidete (sh rööbaste) akrediteeritud katsetusteenust.

Katsemeetodid:

  • paindekatse
  • kõvaduskatse
  • tõmbekatse
  • Charpy löögisitkus
  • mikro- ja makrostruktuuri analüüs
  • ferriidi protsendi määramine


Omame kogenud meeskonda ja kalibreeritud seadmeid.

Keevitusprotseduuri katsed terase kaarkeevitusel

Katselaboris viiakse läbi keevitusprotseduuri atesteerimiseks standardis EVS-EN 15614 ette nähtud mehaanilisi katsetusi ja mikrostruktuuriuuringuid. Tootmises kasutata keevise tüüpi esindavate kontrollliidete valmistamine ja katsetamine on spetsifitseeritud standardis EVS-EN 15614 (Metallide keevitusprotseduuride spetsifitseerimine ja atesteerimine- keevitusprotseduuri katsed teraste kaarkeevitusel) jaotistes 6 ja 7.Keevitaja, kes sooritab vastavuses ülaltoodud standardiga keevitusprotseduuri katse rahuldavalt, loetakse atesteerituks standardi EVS-EN ISO 9606-1 asjakohases osas toodud atesteerimispiirides.

keevis

Tellimine ja kontakt:
www.taltech.ee/mlab

Kõvasulamid ja kermised

Loe allpool täpsemalt kõvasulamitest ja kesrmistest

Oluliseks seadmete ja konstruktsioonide elutsükli lühenemise põhjuseks on kulumine. Kulutuste vähendamist elutsükli jooksul võimaldab suure kulumiskindlusega komposiitmaterjalide – kõvasulamite ja kermiste kasutamine.
Kermised ja kõvasulamid on keraamilis-metalsed materjalid, milliseid valmistatakse pulbertehnoloogiat – toorikute vormimine ja paagutamine – kasutades.

kermis


Kermised on suure kõvadusega, rasksulavate ühendite (peamiselt karbiidid või karbonitriidid) ja metalse materjali (peamiselt Co, Ni, Fe) baasil komposiitmaterjalid. Eraldi grupi sellistest keraamilis- metalsetest komposiitidest moodustavad kõvasulamid, millistes kasutatakse peamise keraamilise osisena volframkarbiidi (WC). Kõige laiemat rakendust on leidnud kõvasulamid WC-Co, millistest toodetakse lõikeriistu, jt kulumiskindlaid ja suure tugevusega tooteid. Volframita kermistest on enim rakendust leidnud väikese tihedusega komposiitmaterjalid titaankarbiidi (TiC) või titaankarbonitriidi (TiCxNy) baasil, näiteks TiCxNy- NiMo.

Pulbertehnoloogia labori võimalused
Kõvasulamitest ja kermistest tooteid ja tooteprototüüpe ettevõtetele valmistatakse kasutades TalTech Pulbermetallurgia labori tehnoloogilisi võimalusi:

  • peenestus- ja segamisseadmed pulbersegude valmistamiseks (kuulveskid, attriitorid jms);
  • pressid pulbertoorikute vormimiseks;
  • paagutusseadmed toorikute kuumkonsolideerimiseks – vaakum- ja survepaagutusahjud, seadmed kuumisostaatpressimiseks ning plasma-aktiveeritud paagutamiseks.


Rakendamise näited

kermised1
  • stantside kuluvosad (templid ja matriitsid)
  • kaevandusmasinate kuluvosad (lõikurid)
  • desintegraatorite ja muude peenestusseadmete kuluvosad (löögisõrmed)
  • rehvinaastud jms. 

Kontakt:
Alar Niidas
Tel 55 54 69 68
Alar.Niidas@taltech.ee

Materjalide jahvatamine ja ümbertöötlemine

Pakume pulbriliste materjalide analüüsi akrediteeritud teenust. Katsemeetodid: sõelanalüüs, osilise koostise määramine. Omame kogenud meeskonda ja kalibreeritud seadmeid.

Tellimine ja kontakt

Materjalide koostise määramine

Loe allpool täpsemalt materjalide koostise määramise kohta.

Materjali keemilise koostise määramine ja struktuuri analüüs on kõige enam vajalikud järgmistel juhtudel:

  • margivastavuse hindamise jaoks,
  • ekspertiisides materjali tuvastamiseks,
  • purunenud toote materjali määramiseks
  • detaili/toote termotöötluse ja tehnoloogia väljaselgitamiseks.


Materjali margivastavuse kontrolli on soovitatav läbi viia alati kui on kahtlus, et ostetud või ostetav materjal ei vasta margiga määratud keemilisele koostisele. Tarnitud vale materjal poolt tekitatud lisakulutused ületavad reeglina materjali margivastavuse määramiseks tehtavad kulutused mitmekordselt. Kahju võib seisneda materjali mitte töödeldavuses (deformeeritavus, keevitatavus, lõiketöödeldavus, kuumtsingitavus, termotöödeldavus jne), toode ei vasta nõutud mehaanilistele omadustele (tugevus väike, külmaga muutub hapraks, kulub kiiresti, ei kannata löökkoormusi jne).

struktuur1


Materjali struktuurianalüüs (mikro- ja makrostruktuur) võimaldab hinnata samuti materjali vastavust (nt. ferriidi osakaal, tera suurus, mittemetalsed lisandid, poorsus, likvatsioon, praod jmt) ja võimaldab hinnata termotöötluse kvaliteeti (tekkinud struktuur, läbikarastuvuse sügavus, süsiniku ärastus pinnalt. Samuti on võimalik struktuurianalüüsi alusel välja selgitada detailile teostatud tehnoloogilised operatsioonid (sepistamine, valtsimine jmt).

Kui vale materjali ostu korral tuleb osta lisakulutusena uus materjal, siis enamasti lisanduvad ka kaudsed tootmiskulud, mis väljenduvad suuremates töömahtudes, hilinenud tarneaegades, klientide usaldusväärsuse languses/kaotuses, hilisemates vaidlustes materjali müüa ja toote tellijaga.

Materjali koostis määratakse pulbrilise röntgendifraktsiooni meetodiga (XRD).

Materjalide elementkoostise määramiseks kasutatakse SEM-EDS ehk Skaneeriva Elektronmikroskoobi kooseisus oleva Energia Dispersiiv Spektoskoopiat. Lisaks mikrofotod ja muu SEM-EDS valdkonda kuuluv. 

Tellimine ja kontakt:
www.taltech.ee/mlab

Metallide ja nende sulamite struktuurianalüüs nimetatakse metallograafiaks. Metallograafia on üldjoontes purustav kontroll, mille käigus lõigatekse uuritavast detailist proovitükk (suurusjärgus 5...40 mm) ja see lihvitakse, poleeritakse ning seejärel söövitatakse. Peale poleerimist tulevad töödeldud pinnal esile mittemetallsed lisandid ja tühimikud ning praod (makrostruktuur, suurendus <50x). Poleerpinnalt on võimalik mõõta mikrokõvadust ja näha on ka pinded. Söövitamise tulemusel tuleb esile materjali mikrostruktuur (terade ja faasidevahelised piirjooned, suurendus >50 x). 
Mikrostruktuuri või makrostruktuuri analüüs lõpeb enamasti arvutis foto töötlusega ja sinna selgitavate tekstide ja jooniste lisamisega, mis ühtlasi jääb ka dokumenteeritud materjaliks ning esitatakse lisadena.

koostis


Mikrostruktuuri analüüsitakse järgmistel eesmärkidel:

  • Materjali mikrostruktuur (tera suurus, kuju, struktuuris esinevad faasid). Lisaks on mikrolihvilt võimalik uurida ka erinevate struktuuriosade mikrokõvadust ja keemilist koostist elektronmikroskoobis.
  • Mikrostruktuuri põhjal on võimalik anda mõningatel juhtudel hinnang materjali keemilise koostise kohta.
  • Materjali pinna analüüs (pinded, termokeemiline töötlus, süsiniku väljapõlemine, teradevaheline korrosioon).


Materjalis olevad defektid:

  • mittemetalsed lisandid (räbu, grafiit),
  • poorsus (gaasi ja kahanemispoorid),
  • likvatsioon (erinevate osakeste kuhjumine, näiteks karbiidide kuhjumine terade vahele termotöötluse tulemusel),


Makroanalüüsil jääb vaatevälja suurem ala ja silm eristab üksikute suurelt nähtavate detailide asemel terviklikku pilti. Makroanalüüsi võib teostada detaililt töötlemata (näiteks murdepinna analüüs) või siis tehakse sarnaselt mikrolihvile makrolihv. Makrolihv on enamasti rohkem söövitatud, kuid ei pruugi erineda mikrolihvist.

Makrostruktuuri uuringutega on võimalik määrata järgmisi asjaolusid:
Materjali pinna analüüs (suuremad pinded, termokeemiline töötlus, süsiniku väljapõlemine, teradevaheline korrosioon).

Materjalis olevad suuremad defektid:

  • mittemetalsed lisandid (räbu, grafiit);
  • poorsus (gaasi ja kahanemispoorid);
  • makropraod (termilisest töötlemisest, väsimusest);
  • tekstuuri (terade orentatsiooni, mis on tingitud enamasti plastsest deformatsioonist)


Murdepinna analüüs:

  • purunemise iseloom (habras-, väsimuspurunemine);
  • purunemispõhjuste selgitamine.


Mikro- või makrolihvi valmistamisel sisaldab teenus järgmisi operatsioone: 

  • võimalikku katsekeha tükeldamist;
  • võimalikku vormi pressimist (kas 25, 30 või 50 mm vormi);
  • lihvimist/poleerimist;
  • vajadusel söövitamist. 


Edasine struktuuri analüüs toimub mikrstruktuuri uuringutena mikroskoobis või siis murdepinna uurimine palja silmaga või binokulaarse mikroskoobiga ning järelduste fikseerimine fotodele koos seletustega.

Tellimine ja kontakt:
www.taltech.ee/mlab

Materjali keemiline koostise määramine on kõige enam vajalik järgmistel juhtudel:

  • margivastavuse hindamise jaoks,
  • ekspertiisides materjali tuvastamiseks,
  • purunenud toote materjali määramiseks.


Materjali margivastavuse kontrolli on soovitatav läbi viia alati kui on kahtlus, et ostetud või ostetav materjal ei vasta margiga määratud keemilisele koostisele. Tarnitud vale materjal poolt tekitatud lisakulutused ületavad reeglina materjali margivastavuse määramiseks tehtavad kulutused mitmekordselt. Kahju võib seisneda materjali mitte töödeldavuses (deformeeritavus, keevitatavus, lõiketöödeldavus, kuumtsingitavus, termotöödeldavus jne), toode ei vasta nõutud mehaanilistele omadusetele (tugevus väike, külmaga muutub hapraks, kulub kiiresti, ei kannata löökoormusi jne).
Kui vale materjali ostu korral tuleb osta lisakulutusena uus materjal, siis enamasti lisanduvad ka kaudsed tootmiskulud, mis väljenduvad suuremates töömahtudes, hilinenud tarneaegades, klientide usaldusväärsuse languses/kaotuses, hilisemates vaidlustes materjali müüa ja toote tellijaga.

Keemilise koostise määramiseks teostatakse järgmised operatsioonid:

  • valitakse õige baas (Fe, Cu või Al) ja seejärel õige programm, mis määrab ka elementide arvu ja piirmäärad (vt. tabelit pdf);
  • seade kalibreeritakse;
  • kalibreeritud seadme näitu kontrollitakse MBH analytical LTD poolt sertifitseeritud katsekehadega;
  • katsekeha pind puhastatakse ja töödeldakse vajaliku pinnakareduseni;
  • määratakse katsetatava materjali keemiline koostis massiprotsentides.


Vastavalt keemilisele koostisele materjali margi määramine on lisatasu eest teostatav operatsioon.

Keemilise koostise määrame toimub spectraalanalüsaatoril ( Atomic Emission Spektroscopy by Spark AES: sädelahendusel toimuv aatomite emissioonspektroskoopia) Spectrolab M, millel on kolm baasi (sulami põhielementi): Fe, Cu ja Al. Keemilist koostise määramise võimalused on piiratud määratavate elementide piirväärtusetega (vt. tabelit pdf).

Analüüsi teostamiseks on vajalik proovikeha gabariit- mõõtudega 50x10x20 mm, ümarmaterjalide puhul minimaalse diameetriga 14 mm ja materjali paksusega vähemalt 2 mm. Maksimaalsed gabariitmõõdud on 200x50x100 mm.

spectro

Erinevate TalTech laboritega koostöös on võimalik meil lahendada keemilise analüüsi määramisel erinevaid spetsiifilisi probleeme kasutades elektronmikroskoopi ning konsulteerides keemikutega.

Tellimine ja kontakt:
www.taltech.ee/mlab

Mehaaniline katsetamine

Loe allpool täpsemalt mehaanilisest katsetamisest.

Mehaaniline katsetamine on üks osa materjalide vastavushindamisel lisaks keemilise koostise määramisele ja struktuurianalüüsidele. Katsed viiakse läbi standardite kohaselt kasutades selleks ettevalmistatud katsekehi. Täpne meetod lepitakse kokku töötellijaga.
Tinglikult võib mehaanilise katsetamise jagada kolmeks ehk tugevus-, sitkus- ja kõvaduskatsed.

Tugevuskatsete tulemusel määratakse eelkõige materjalide tugevus- ja voolepiir ning katkevenivus, sitkuskatsega määratakse materjali võime taluda lööke ehk löögisitkus. Kõvaduskatse annab hinnangu eelkõige materjali termotöötlusele ja kulumiskindlusele.

mehaanilised katsed


Omame kogenud meeskonda ja kalibreeritud seadmeid.

Tellimine ja kontakt:
www.taltech.ee/mlab

Tõmbeteim

tõmbe

Metallide, sulamite ja keevisliidete tõmbeteim viiakse läbi vastavalt standardile EVS-EN ISO 6892-1. Võimalik on määrata järgmisi materjalide tugevus- ja plastsusomadusi:

  • tinglik voolavuspiir Rp0,2 (N/mm2)
  • tõmbetugevus: Rm (N/mm2);
  • ülemine voolavuspiir: Reh (N/mm2)
  • alumine voolavuspiir: Rel (N/mm2)
  • katkevenivus: A (%)
  • katkeahenemine: Z (%)
  • elastsusmoodul (youngi moodul): E (N/mm2).


Vajadusel võidakse määrata ka teisi parameetreid (elastsuspiir, töö katsekeha purustamiseks, pinge purunemisel jm.).
Teenuse hinnas sisaldub teimikute valmistamine kliendi poolt toodud materjalist (reeglina 3 tk), katsete läbiviimine ja katsetulemuste esitamine protokollis. Nõuded teimiku kujule ja mõõtmetele on toodud standardis EVS-EN ISO 6892-1. 
Parim mõõtevõime: pinged ±2,5 N/mm2, katkevenivus ja katkeahenemine ±1%.

Löökpaindeteim

löök

Löökpaindeteim on materjali sitkuse määramise põhimooduseid, mille järgi hinnatakse kas materjalil on kalduvust haprale purunemisele. Löökpaindeteim seisneb sisselõikega proovikeha purustamises pendellöömikuga ja purustustöö või löögisitkuse määramises. Metallide, sulamite ja keevisliidet löökpainde teim Charpy meetodil viiakse läbi vastavalt standardile EVS-EN ISO 148-. Üldjuhul antakse purustustöö temperatuuridel 20°C, kliendi soovil on võimalik Charpy teimi läbi viia ka madalatel temperatuuridel (-20 °C... -40 °C).
Teenuse hinnas sisaldub teimikute valmistamine kliendi poolt toodud materjalist (reeglina 3 tk), katsete läbiviimine ja katsetulemuste esitamine protokollis. Nõuded teimiku kujule ja mõõtmetele on toodud standardis EVS-EN ISO 148-1
Parim mõõtevõime: löögisitkus ± 1,0 J, külmahapruse lävi ±5 °C.

Tellimine ja kontakt:
www.taltech.ee/mlab

Kõvadus on materjali võime vastu panna kohalikule plastsele deformatsioonile, kui tema pinda tungib suurema kõvadusega keha.
Kuna kõvaduskatse kahjustab katseobjekti pinda vähe ning mõõtmine toimub suhteliselt kiiresti, kasutatakse kõvadust sageli materjali mehaaniliste omaduste hindamiseks ning kvaliteedi kontrolliks. Näiteks kasutatakse kõvaduskatset metallisulamite termotöötluse hindamisel ning oletatavate (kahjulike) karastusstruktuuride kindlakstegemiseks keevisõmbluse ümbruses. Materjali kõvaduse määramiseks kasutatakse järgmisi meetodeid ning vastavaid kõvadusmõõtureid.

Brinelli meetod (ISO 6506-1; DIN 50351)
Rockwelli meetod (EVS EN 6508-1; DIN 50103; GOST 8064-79)
Vickersi meetod (ISO 6507; EN 1043-1; DIN 50133; GOST 2999-75)
Universaalmeetod (DIN 50359-1, EN ISO 14577-1).

kõvadus

Õhukeste pinnete või materjali erinevate struktuuriosade kõvaduse määramiseks kasutatakse Vickersi mikrokõvaduse skaalat. Kasutatavad koormused on  väikesed (10…200 g).

Kõvaduse määramiseks kasutatav meetod sõltub järgmistest asjaoludest:

  • katsekeha kõvadus (meetodi piirangud)
  • katsekeha paksus
  • katsekeha suurus
  • pinna seisund ja kuju.


Suurte ja raskete katseobjektide, mille toimetamine laborisse on raske või võimatu, kõvadust on võimalik määrata kasutades portatiivset kõvadusmõõturit DORERNST.

Tellimine ja kontakt:
www.taltech.ee/mlab

Pindamine

Loe allpool täpsemalt pindamise masinatest ja erinevatest võimalustest.

PVD kõvapinded - Füüsikalise aurustussadestuse (PVD) meetodil saadud õhukeste kõvapinnete kasutamine võimaldab märgatavalt tõsta tööriista või masinaosa kulumiskindlust.

  • PVD (physical vapor deposition - füüsikaline aurustussadestus) on keskkonnasõbralik, ilma ohtlike kaasproduktideta, vaakumis toimuv pindamise protsess, mille käigus saadakse atraktiivse välimusega, hea kulumis- ja korrosioonikindlusega pinnakate ehk pinne.
  • PVD kõvapinded on väga õhukesed (1-5 mikronit) ja seetõttu nad ei mõjuta detaili mõõtmeid
  • PVD kõvapinded parandavad toote kvaliteeti:
  • tunduvalt suurem kulumiskindlus – 4x terasest kõvem
  • madal hõõrde tegur
  • parem korrosiooni ja keemiline püsivus
  • pikem tööiga
  • suurem tootlikkus

 PVD kõvapinded lisavad tootele väärtust ja pikendavad kasutusiga.
 
 
Pindamisseade Platit π-80

Pindamise
  •  sadestustemperatuur 350° - 500°C
  •  sadestuskambri mõõdud w400 x d380 x h520
  •  suurim pinnatav detail Ø300 x h420 
  •  suurim detaili kaal 30 kg, kogukaal 50 kg
  •  tööriistaterased, HSS, kõvasulamid, roostevabad terased, vasesulamid  
pindetabel

Kontakt:
Eron Adoberg
Tel 515 9432
eron.adoberg@taltech.ee

Plasmakaarpealesulatus

  • Plasmakaarpealesulatus on kõvapinnete pealesulatuse tehnoloogia, kus pinde materjal sulab üles tänu ioniseeritud gaasist (plasmast), mis tekib mittesulava volframelektroodi ja detaili vahel põleva elektrikaare läheduses, tulevale soojusele
  • kõvapinded on tavaliselt paksusega >1 mm
  • soojussisestus aluspinda on suhteliselt väike (võrreldes teiste pealesulatustehnoloogiatega)
  • plasmapealesulatatud pinded parandavad detailide vastupidavust kõikidele kulumise liikidele
  • plasmapealesulatatud pinded saab samuti kasutada kulunud masinaosade taastamiseks
     

Rakendamise näited: 

  • lehtvaltsimisrullid
  • puidulõiketööriistad
  • diislimootorite kolvid
  • kultivaatori noad
  • turbiinilabad


Toote portfoolio

Plasmapealesulatusseade EuTronic Gap 3001 DC (Castolin Eutectic®) kahe pulbrite dosaatoriga, varustatud automaatse manipulaatoriga

  • tasase kujuga detailid
  • detaili maksimaalne suurus 500 × 300 × 100 mm (pikkus × laius × kõrgus)
  • detaili maksimaalne kaal 135 kg
  • olemasolevad pindematerjalid – iseräbustuv sulam Ni baasil (NiCrSiB), roostevaba teras (X2CrNiMo18-14-3), stelliit (CoCrMoNi), volframkarbiid (WC/W2C; ainult koos metallisulamitega)
keevitus


Pinnete omadused

keevitus

Kontakt:
Andrei Surženkov
Tel 620 3347
andrei.surzenkov@taltech.ee

Toodete mõõtmine ja katsetamine

Pakume toodete katsetamise akrediteeritud teenust. Loe allpool täpsemalt toodete mõõtmisest ja katsetamisest.

Pakume toodete katsetamise akrediteeritud teenust.

Katsemeetodid:

  • Mehaaniliste haakeseadiste väsimuskatse
  • Kinnitusdetailide mehaaniline katsetamine
  • Töödeldavate detailide kontrollimine mõõtmise alusel
  • Geomeetriliste parameetrite mõõtmine


Omame kogenud meeskonda ja kalibreeritud seadmeid.

Mehaanika katselaboris on, kasutades servo-hüdraulilist katsetusüsteemi, võimalik paindlikult teostada mehaanilist tootekatsetamist. Katsetada saab nii kvaasi-staatiliselt (aeglane koormamine) kui ka dünaamiliselt (väsimuskatsetamine).

Tooted mida on võimalik katsetada:

  • Sõiduautode, väikebusside ja maasturite pukseerimiskonksud,
  • Profiilmaterjalid ja nendest liited,
  • Väiksemad konstruktsiooni detailid.

Põhiliseks piiranguks on toote kinnitamisvõimalused katsemasina külge. Katsemasin on varustatud allasetusega töölauaga mõõtmetega 800 x 870 mm. Töölaua külge on võimalik toode kinnitada kas otse või koos rakisega kasutades töölaua T-sooni.

katsetamine
katsetamine

Tellimine ja kontakt:
www.taltech.ee/mlab

Tootmise ja layout’i analüüs ja optimeerimine

Tootmise analüüs ja optimeerimine sisaldab järgmisi tegevusi:

•    Andmete kogumine ja kaardistamine;
•    Tootmisprotsessi analüüs ja optimeerimine;
•    Oluliste võtmenäitajate (KPI) võrdlemine ja analüüs;
•    Tootmis- ja juhtimisprotsesside analüüs ja optimeerimine;
•    Protsesside standardiseerimine: standardoperatsioonid ja -ajad;
•    Tootmisseadmete kasutuse analüüs ja optimeerimine;
•    Tootmise layout’i optimeerimine ja transporditeede lühendamine;
•    Üldine tootmise kitsaskohtade ja pudelikaelte leidmine;
•    Personali vajaduse ja kompetentside analüüs ja optimeerimine;
•    Ettepanekute tegemine, tegevuskava ja tasuvusanalüüs.

Kontakt:
Kristo Karjust
Kristo.Karjust@taltech.ee

Triboloogilised katsetused

Loe allpool täpsemalt triboloogilistest katsetustest.

Triboloogia on teadus ja tehnoloogia üksteisega kontaktis olevatest pindadest, mis hõlmab ka hõõrdumist, määrimist ja kulumist. Triboloogia labori peamiseks uurimisvaldkonnaks on abrasiiv- ja erosioonkulumine. Abrasiivkulumist põhjustavad hõõrdepaaris olevad mitmesugused lisandid ja enamasti suurema kõvadusega osakesed, kontakti tüübist lähtuvalt eristatakse:

  • kahe keha vaheline kulumine – üks hõõrdepaari moodustavatest kehadest toimib ka abrasiivina, näiteks treitera ja tooriku vaheline kontakt;
  • kolme keha vaheline kulumine – abrasiiviks hõõrdepaaris on kolmas keha, näiteks hõõrdepaari jäänud kuluproduktid.


Tahkete kehadega erosioonkulumine on põhjustatud suure kiirusega lendavate abrasiivosakeste pinnaga põrkumisel üle kanduvast kineetilisest energiast. Suurte kõvaosakeste puhul nimetakse seda löökkulumiseks.

Parim võimalus määramaks materjali sobivust on reaalse kulumistingimuse jäljendamine. Materjalitehnika instituudi triboloogia laboril on sel alal aastatepikkune kogemus. Laboris on valmistatud mitmeid unikaalseid katseseadmeid, mille abil on võimalik modelleerida erinevaid abrasiivkulumise liike ning leida antud tingimustesse sobilik materjal. Tabelis on toodud mõningad näited triboloogia laboris kasutusel olevatest abrasiivkulumise uurimise võimalustest. Täielikust seadmete ja meetodite nimekirjast võib leida aga veelgi rohkem materjalitehnika instituudi laboris kasutatavaid abrasiivkulutamise võimalusi.

Kontakt:
Maksim Antonov
Tel 620 3355
maksim.antonov@taltech.ee

Külastage meie kodulehte

Näidis mõningatest võimalikest abrasiivkulutamise meetoditest:

kulutamine