Laser Cutting of Austenitic Stainless Steel with a High Quality Laser Beam

The thin disk and fiber lasers are new solid-state laser technologies that offer a combinationof high beam quality and a wavelength that is easily absorbed by metal surfacesand are expected to challenge the CO2 and Nd:YAG lasers in cutting of metals ofthick sections (thickness greater than 2mm). This thesis studied the potential of the disk and fiber lasers for cutting applications and the benefits of their better beam quality. The literature review covered the principles of the disk laser, high power fiber laser, CO2 laser and Nd:YAG laser as well as the principle of laser cutting. The cutting experiments were made with thedisk, fiber and CO2 lasers using nitrogen as an assist gas. The test material was austenitic stainless steel of sheet thickness 1.3mm, 2.3mm, 4.3mm and 6.2mm for the disk and fiber laser cutting experiments and sheet thickness of 1.3mm, 1.85mm, 4.4mm and 6.4mm for the CO2 laser cutting experiments. The experiments focused on the maximum cutting speeds with appropriate cut quality. Kerf width, cutedge perpendicularity and surface roughness were the cut characteristics used to analyze the cut quality. Attempts were made to draw conclusions on the influence of high beam quality on the cutting speed and cut quality. The cutting speeds were enormous for the disk and fiber laser cutting experiments with the 1.3mm and 2.3mm sheet thickness and the cut quality was good. The disk and fiber laser cutting speeds were lower at 4.3mm and 6.2mm sheet thickness but there was still a considerable percentage increase in cutting speeds compared to the CO2 laser cutting speeds at similar sheet thickness. However, the cut quality for 6.2mm thickness was not very good for the disk and fiber laser cutting experiments but could probably be improved by proper selection of cutting parameters.

Fiber Laser Cutting of Mild Steel

Fiber laser for materials processing have undergone a rapid development in the pastseveral years. As fiber laser provides a combination of high beam quality and awavelength that is easily absorbed by metal surfaces, the named future laser isexpected to challenge the CO2 and Nd:YAG lasers in the area of metal cutting. This thesis studied the performance of fiber laser cutting mild steel. In the literature review part, it introduced the laser cutting principle and the principle of fiber laser including the newest development of fiber laser cuttingtechnology. Because the fiber laser cutting mild steel is a very young technology, a preliminary test was made in order to investigate effect of the cutting parameters on cut quality. Then the formal fiber laser cutting experiment was madeby using 3 mm thickness S355 steel with oxygen as assistant gas. The experimentwas focused on the cut quality with maximum cutting speed and minimum oxygen gas pressure. And the cut quality is mainly decided by the kerf width, perpendicularity tolerance, surface roughness and striation patterns. After analysis the cutting result, several conclusions were made. Although the best result got in the experiment is not perfect as predicted, the whole result of the test can be accepted. Compared with CO2 laser, a higher cutting speed was achieved by fiber laser with very low oxygen gas pressure. A further improvement about the cutting quality might be possible by proper selection of process parameters. And in order to investigate the cutting performance more clearly, a future study about cutting different thickness mild steel and different shape was recommended.

Metallien laserporaus

Lasertarkkuusporauksella on tämän hetken teollisuudessa useita sovelluksia, kuten esimerkiksi mustesuihkukirjoittimet, dieselmoottoreiden polttoainesuuttimet, lääketieteen instrumentit, turbiinien lapojen jäähdytysreiät ja stensiilit. Tässä työssä on tutkittu laserporauksen mahdollisuuksia 99,9 % kupariin sekä EN 1.4301 ruostumattomaan teräkseen (vastaava AISI 304). Ainepaksuuksia oli käytettävissä kolmea: 0,1 mm, 0,5 mm ja 1,0 mm. Vertailun vuoksi valittiin tutkimukseen mukaan ainepaksuudeltaan 1,0 mm EN 1.4432 haponkestävää terästä (vastaava AISI 316L). Tutkimuksessa käytettiin kolmea eritehoista 1,064 µm aallonpituuden Nd:YAG – laseria ja yhtä CO2 – laseria. Poratut reiät kuvattiin elektronimikroskoopilla ja jokaisesta reiästä mitattiin halkaisija, ympyrämäisyys ja kartiokkuus. Lisäksi reiän laatua arvioitaessa tarkasteltiin purseen määrää reikien ympärillä. Tutkimus osoitti, että eri materiaaleihin voidaan porata, laserin säteen laadusta ja aallonpituudesta riippuen, hyvin erikokoisia reikiä. Kartiokkuuteen havaittiin voitavan vaikuttaa polttopisteen paikkaa siirtämällä.

Paperin ja kartongin laserleikkauksen teknistaloudellinen kannattavuus

Diplomityö on tehty kuitumateriaalien laserleikkauksen tutkimusprojektissa ILAC/PAPER. Päätavoitteena on selvittää laserleikkauksen kustannukset ja arvioida kahden laserleikkaussovelluksen taloudellista kannattavuutta. Teoriaosassa tavoitteena on etsiä teknologiainvestoinneista piirteitä, jotka tulee ottaa huomioon hanketta suunnitellessa. Työssä esitellään myös menetelmä teknologiainvestointien arviointiin. Työssä on kolme aihepiiriä; teknologiainvestointien arviointi, laserleikkauksen perusteet ja kuitumateriaalien laserleikkauskustannuksia käsittelevä empiriaosa. Teoriaosan lähdemateriaalina on käytetty toimintolaskentaa ja teknologiainvestointeja käsiteleviä julkaisuja. Empiriaosa on koottu teollisuuden tiedonannoista, tutkimusmateriaalista ja myyntitarjouksista. Teknologiainvestointien perusteleminen on vaikeaa perinteisillä investointilaskennan menetelmillä vähäisistä suorista kustannussäästöistä johtuen. Sopiva menetelmä arvioikin hankkeet laajempina kokonaisuuksina. Laserlaitteistojen vuosittaiset kustannukset ovat suuret. Luotettavuus, huoltovapaus ja joustavuus ovat hyötyjä, jotka tekevät laserlaitteistosta kannattavan. Hankintahinta ja tuottavuus ratkaisevat investoinnin kannattavuuden.

Diodilaserin käytön edellytykset ohutlevyjen hitsauksessa

Diplomityössä tutkitaan diodilaserhitsausta mahdollisena teollisuuden menetelmänä ja menetelmän vaatimuksia hitsattaessa ohutlevyjä. Työssä tutkittavat materiaalit ovat kylmävalssattu teräs ja ruostumaton teräs sekä liitosmuotoina päittäis-, laippa- ja päällekkäisliitos. Materiaalivahvuudet ovat 0,50 mm:stä 1,50 mm:iin. Työn tavoitteena on määrittää näille kyseisille materiaaleille ja liitosmuodoille hitsausnopeus levynvahvuuden funktiona. Lisäksi käsitellään diodilaserin rakennetta, säteen muodostusta, säteen muokkaamista, säteen analysointia ja säteen turvallisuuteen liittyviä asioita. Suoritetaan vertailua käytössä oleviin muihin lasertyöstömenetelmiin konepajoissa ja tehdään arvio mahdollisen diodilaserinvestoinnin kannattavuudesta. Diodilaserhitsauskokeissa käytettiin Hämeen ammattikorkeakoulun Riihimäen yksikön 1 kW:n tehoista diodilaseria. Koekappaleet leikattiin suuntaisleikkurilla. Osalle hitsatuista kappaleista tehtiin poikittaiset vetokokeet ja mitattiin mikrokovuudet. Virheitä tutkittiin silmämääräisesti sekä radiografisella kuvauksella. Kaikille tutkituille liitoksille, materiaaleille ja vahvuuksille saatiin määriteltyä hitsausnopeudet. Tehtyjen testien perusteella suuntaisleikkurin käyttö on mahdollista. Lisäksi havaittiin suojakaasun käytön myötä, että kirkkaan sulan aiheuttama heijastavuuden kasvu edellyttää hitsausnopeuden pienentämistä.

Aluminium fouling and its impact on activated carbon based dioxin and furan removal in a wet scrubber at a co-incineration plant

Dioxins and furans, PCDD/Fs, are highly toxic substances formed in post combustion zones in furnaces. PCDD/F emissions are regulated by a waste incineration directive which relates also to co-incineration plants. Several observations of dioxin and furan enhancements in wet scrub- bers have been reported previously. This is thought to be due to the so-called "memory effect" which occurs when dioxins and furans absorb into plastic material in scrubbers and desorb when ambient circumstances alter significantly. At the co-incineration plant involved, dioxins and furans are controlled with a wet scrubber, the tower packing of which is made of plastic in which activated carbon particles are dispersed. This should avoid the memory effect and act as a dioxin and furan sink since dioxins and furans are absorbed irreversibly into the packing ma- terial. In this case, the tower packing in the scrubber is covered with a white layer that has been found to be mainly aluminium. The aim of this thesis was to determine the aluminium balance and the dioxin and furan behaviour in the scrubber and, thus, the impacts that the foul- ing has on dioxin and furan removal. The source of aluminium, reasons for fouling and further actions to minimize its impacts on dioxin and furan removal were also to be discovered. Measurements in various media around the scrubber and in fuels were made and a profile analysis of PCDD/F and mass balance calculations were carried out. PCDD/F content de- creased in the scrubber. The reduced PCDD/F was not discharged into scrubbing water. The removal mechanism seems to work in spite of the fouling, at least with low PCDD/F loads. Most of the PCDD/F in excess water originates from the Kymijoki River which is used as feeding water in the scrubber. Fouling turned out to consist mainly of aluminium hydroxides. Sludge combusted in the furnace was found to be a significant source of aluminium. Ways to minimize the fouling would be adjustment of pH to a proper lever, installation of a mechanical filter to catch the loose material from the scrubbing water and affecting the aluminium content of the sludge.

Dissertationer - Sverige

Samlingen med signum HB Sv.diss finns vid huvudbiblioteket och innehåller svenska doktorsavhandlingar. Den lista över avhandlingar som fåtts i april 2008 med sökfunktionen Signum och söktermen HB Sv.diss. kommer att ändra då den retroaktiva inmatningen i Alma ur bibliotekets alfabetiska kortkatalog genomförts. Period Antalet titlar - 1899 10 1900-49 214 1950-59 293 1960-69 616 1970-79 2952 Listan antyder att det skulle finns väldigt få svenska avhandlingar före år 1900 vid akademibiblioteket, vilket inte är med verkligheten överensstämmande. Dels ingår en del äldre avhandlingar i övriga samlingar, dels finns det en ansenlig separat samling svenska doktorsavhandlingar från äldre tid som inte i detta skede är katalogiserade, men finns förprickade i ett exemplar av Catalogus disputationum in Academiis Scandinaviae et Finlandiae Lidenianus (Lidén-Marklin) Med sökfunktionen Avancerad sökning och söktermen diss kombinerad med Sveriges ISBN 91 fås alla svenska doktorsavhandlingar vid hela akademibiblioteket fr.o.m. 1980.

Filosofi

Filosofisk litteratur vid hela akademibiblioteket från och med år 2000 fås vid sökning i Alma med funktionen ämnesordssökning och söktermen filosofi.

Folkloristik

Folkloristisk litteratur vid hela akademibiblioteket från och med år 2000 fås vid sökning i Alma med funktionen Avancerad sökning och sökorden folklor-, folkdiktn- och epos:

Företag, firmor, bokföring och kontorsarbete

Litteratur om företag etc. vid hela akademibiblioteket fås vid sökning i Alma med sökfunktionen Avancerad sökning och ämnesorden företag, byråer och bokföring.

Förvaltning med kommunalkunskap

Litteratur vid hela akademibiblioteket om förvaltning med kommunalkunskap fås genom sökning med Sökfunktionen Avancerad sökning och söktermerna kommun- och förvaltning

Historia – Finland och Sverige

Samlingen med signum HB Vb4a-b finns vid huvudbiblioteket och innehåller litteratur om Finlands och Sveriges historia till och med år 1999. Vid Humanistiska biblioteket finns en historisk samling i anslutning till ämnet Historia. Från och med år 1919 har samlingen av finländsk historisk litteratur utökats genom friexemplarsrätten. Ett systematiskt anskaffande genom köp av nordiskt historiskt material har inneburit att beståndet av svensk historisk litteratur är omfattande. Biblioteket emottog under första hälften av 1900-talet såväl från hemlandet som från Sverige talrika donationer innehållande historisk litteratur. Bland donationerna bör några verkligen betydande och speciella samlingar nämnas. Professor Ernst Estlander donerade en stor, sällsynt och fullständig samling av tryckta, hektograferade eller på annat sätt mångfaldigade politiska skrifter från ofärdsåren i Finland 1899-1905. Likaså ingår tryck och urklipp om ofärdsåren i Lithanderska samlingen. I bägge specialsamlingarna ingår material som inte har katalogiserats. En specialsamling benämnd Schaumanska samlingen donerades av kammarrådet Carl Schauman och hans son publicisten August Schauman. Samlingen innehåller mycket gammal litteratur från olika ämnesområden, också nordisk historia. Specialsamlingen är katalogiserad i kortkatalog. Litteraturen i samlingen söks i Alma med sökfunktionen Signum och söktermen HB Vb4a-b. En del litteratur tryckt före 1980 söks manuellt i den systematiska kortkatalogen, men retroaktiv inmatning i Alma av litteratur tryckt mellan 1830 och 1979 pågår. Från och med år 2000 ingår litteraturen vid huvudbiblioteket om Finlands och om Sveriges historia i en numerus currens-samling. Litteraturen vid hela akademibiblioteket från och med nämnda år fås genom ämnesordssökning.

Jakt och fiske

Litteratur vid hela akademibiblioteket om jakt och fiske fås genom sökning med sökfunktionen Avancerad sökning och ämnesorden jakt och fiske

Konstvetenskap - grafisk konst

Litteratur vid hela akademibiblioteket om grafisk konst fås vid sökning med sökfunktionen ämnesord och söktermen grafik.