Miksi telakat luopuvat vähitellen harjatuista kulmahiomakoneista?

Laivanrakennuksessa jokainen hitsisauma, jokainen neliömetri runkolevyä ja jokainen asennustyö vaatii hiontaa, leikkausta, jäysteenpoistoa ja pinnan esikäsittelyä. Kulmahiomakoneet ovat telakoiden eniten käytettyjä työkaluja. Harjatut kulmahiomakoneet olivat oletusvalinta vuosikymmeniä. Mutta se on muuttumassa. Telakat maailmanlaajuisesti – Kiinasta Kaakkois-Aasiaan – korvaavat ne yhä useammin harjattomilla vaihtoehdoilla. Syy ei ole trendi. Kyse on kustannuksista, tuottavuudesta ja turvallisuudesta.

 Hiiliharjojen piilokustannukset

 Harjattu kulmahiomakone luottaa hiiliharjoihin virran siirtämiseksi moottorin roottoriin. Harjat painavat kommutaattoria (kuparipäätä) vasten moottorin pyöriessä. Kitka kuluttaa niitä. Tyypillinen hiiliharjasarja kestää 100–300 työtuntia, ennen kuin se on vaihdettava. Telakalla, jossa hiomakoneet käyvät tuntikausia päivittäin, tämä tarkoittaa harjojen vaihtoa muutaman viikon tai jopa päivän välein raskaasti käytetyissä työkaluissa.

 Ongelma ei lopu harjan vaihtoon. Kun harjat kuluvat liian lyhyiksi, kosketuspaine laskee. Kipinöinti lisääntyy. Voit haistaa ionisoitua ilmaa. Jos kommutaattori jätetään valitsematta, se palaa ja kuoppaa. Siinä vaiheessa pelkkä harjojen vaihtaminen ei enää auta – itse roottori on vaihdettava tai kunnostettava. Harjatun moottorin käyttöikä rajoittuu usein yhteen tai kahteen harjan vaihtoon ennen kuin kommutaattori vaurioituu korjauskelvottomaksi. Telakkaolosuhteissa – pöly, tärinä, kosteus, jatkuvat raskaat kuormat – vikasykli kiihtyy.

 Huollon seisokkien lisäksi harjatut moottorit menettävät tehonsa kuormituksen alaisena. Paina hiomalaikkaa, jolloin kierrosluku laskee merkittävästi. Hitaampi nopeus tarkoittaa hitaampaa materiaalin poistoa. Pidempi työaika. Lisää kuljettajan väsymystä. Korkeammat työvoimakustannukset jalostettua terästonnia kohden.

Mitä harjattomia muutoksia

 Harjaton moottori eliminoi hiiliharjat ja kommutaattorin kokonaan. Kommutointia ohjataan elektronisesti. Liikkuvien sähkökoskettimien välillä ei ole fyysistä kitkaa. Tuloksena on moottori, jossa ei yksinkertaisesti ole kuluvia osia, jotka epäonnistuvat harjatuissa malleissa.

 Käytännön hyödyt telakalla ovat mitattavissa:

 Pidempi käyttöikä.  Harjattomat moottorit kestävät yleensä 5–6 kertaa pidempään kuin harjatut moottorit – joidenkin arvioiden mukaan jopa 10 kertaa pidempään. Hiomakone, joka pysyy töissä korjauspenkin sijaan, vähentää suoraan työkalun vaihto- ja huoltokustannuksia.

 Korkeampi tehokkuus.  Ilman harjakitkaa ja kipinäenergiahäviötä harjattomat moottorit muuttavat enemmän sähköä mekaaniseksi työksi. 30 % tai enemmän tehokkuuden lisäykset ovat yleisiä. Jotkut harjattomat hiomakoneet tuottavat tehoa, joka vastaa 1500 W:n harjattua konetta, mutta kuluttavat vähemmän virtaa. Pienempi energiankulutus hiottuterästonnia kohden laskee yhteen työkalukannan.

 Vakionopeus kuormitettuna.  Tämä on kenties kriittisin etu telakkatyössä. Harjaton hiomakone säilyttää nimelliskierroslukunsa, vaikka nojaat raskaaseen hitsaussaumaan. Nopeampi materiaalin poisto tarkoittaa vähemmän työtuntia työtä kohden. Hiomalaikat kestävät myös pidempään, koska ne toimivat optimaalisella nopeudella sen sijaan, että ne hidastavat ja lasittuvat.

 Vähentynyt kipinävaara.  Telakat eivät ole aivan vähäriskisiä ympäristöjä. Polttoaine, maalihöyryt ja muut palavat aineet ovat usein läsnä. Harjatut moottorit synnyttävät kipinöitä kommutaattoriin normaalina osana toimintaa. Tutkimukset osoittavat, että noin 15 % teollisuuspaloista syttyy sähkötyökalujen kipinöistä. Harjattomat moottorit eivät tuota käytännössä lainkaan kipinöitä ja poistavat merkittävän sytytyslähteen työmaalta.

 Pienempi tärinä ja kuljettajan väsymys.  Hiomakoneet, jotka hidastavat kuormituksen alaisena, pakottavat kuljettajat työntämään kovemmin. Tämä lisää käsien ja käsien tärinää. Harjattomat hiomakoneet pehmeällä käynnistyksellä ja vakionopeuden säädöllä vähentävät äkillisiä vääntömomenttireaktioita ja tärinätasoja. Alalla, jolla käsien ja käsien tärinäoireyhtymä on tunnustettu työterveyshuoli, tämä ei ole vähäinen yksityiskohta.

 Telakat eivät hylkää harjattuja kulmahiomakoneita markkinoinnin takia. He tekevät sen, koska harjattuja moottoreita ei koskaan suunniteltu jatkuvaan, raskaaseen kuormitukseen ja likaisiin nykyaikaisen laivanrakennuksen olosuhteisiin. Hiiliharja, kuluva osa, joka kuluu, kipinöi ja menettää tehokkuutta kuormituksen alaisena, on tekniikan perustavanlaatuinen rajoitus.

 Harjattomat moottorit poistavat tämän rajoituksen. Ne juoksevat pidempään, työskentelevät kovemmin, tuhlaavat vähemmän energiaa ja aiheuttavat vähemmän vaaroja. Telakalla, jossa jokainen seisokkitunti maksaa rahaa ja jokaisella turvallisuushäiriöllä on vakavia seurauksia, harjattomien tuotteiden tapausta on yhä vaikeampi jättää huomiotta.