Jäähdytysripojen kiinnitysmenetelmien teknisten ratkaisujen ja kustannusten vertailu

Abstract

Opinnäytetyössä selvitettiin Alteams Oy:lle teknisesti ja kustannuksellisesti optimaalisin menetelmä kiinnittää päästötön jäähdytysripa tukiaseman valukomponenttiin. Tukiasemakomponenttien koon kasvaessa ongelmaksi on muodostunut kappaleiden paino. Painolla on suuri merkitys, koska tukiasemien asennus siirtyy keskuksilta suoraan mastoihin. Yhtenä keinona alentaa lopputuotteen painoa on korvata valetut jäähdytysrivat kiinnitettävillä jäähdytysrivoilla, jolloin päästöjen tuoma lisäpaino poistuu.

Työssä tutkittiin kolmea menetelmää liittää päästöttömät jäähdytysrivat tukiasemakomponenttiin: liimausta, laserhitsausta ja puristusta. Liimaus on nykyisin käytössä oleva jäähdytysripojen kiinnitysmenetelmä, johon vaihtoehtoisia menetelmiä verrattiin sekä teknisiltä ominaisuuksiltaan että kustannuksiltaan. Työssä esiteltiin eri kiinnitysmenetelmiin vaadittavat laitteistot eli liimauksen annostelurobotti ja uuni, laserhitsaussolu ja prässisolu. Lisäksi kuvattiin kiinnitysprosessit. Laserhitsaussolun ja puristinsolun investoinnin kannattavuutta tarkasteltiin sekä takaisinmaksuajan että kustannustehokkuuden kannalta. Teknisessä vertailussa eri kiinnitysmenetelmiä tarkasteltiin liitoksen ominaisuuksien kannalta.

Vertailujen perusteella puristusliitos osoittautui parhaaksi kiinnitysmenetelmäksi. Lopputulokseen vaikuttivat laitteiston nopea takaisinmaksuaika sekä kustannustehokkuus nopeimman kiertoajan ja alhaisimman konetuntihinnan vuoksi. Liitosten teknisistä ominaisuuksista tärkeimpiä olivat lämmönjohtavuus ja vetolujuus. Painotetun vertailun perusteella puristusliitos oli laserhitsattua liitosta heikompi mutta liimaliitosta parempi ja täytti asiakkaan vaatimukset.