JAO-JAMK-opiskelijoiden yhteinen hitsaustekniikan projektityö

Yhteistyön käynnistäminen ja toiminnasta sopiminen

Ensimmäisessä Tekniikan alan JAO-JAMK-yhteistyöpalaverissa oli mukana automaatio- ja sähkötekniikan sekä kone- ja metallitekniikan opettajia ja projekti-insinöörejä. Palaverissa ideoitiin niitä yhteistyötapoja, joilla saataisiin JAOn opiskelijoille kurkistusikkunoita ammattikorkeakouluopiskeluun, ja toisaalta ammattikorkeakoulun opiskelijat, joilla ei ole käytännön kokemusta, saisivat sitä ammattiopistolla.

Automaatio- ja sähkötekniikan osalta päädyttiin laboratorioiden yhteistyön kehittämiseen; kone- ja metallitekniikassa parhaimmaksi yhteistyömuodoksi sovittiin yhteinen projekti tai laboratoriotyö.

Ammattikorkeakouluopinnoissa opiskelijoilla on neljäntenä vuonna 5 op:n laajuinen projekti, jonka lähtökohtana on käytännönläheisyys ja tekemällä oppiminen. Projektityöt liittyvät johonkin laajaan opintokokonaisuuteen ja tulokset raportoidaan sekä esitetään suullisesti. Tämän projektin katsottiin sopivan hankkeessa tehtävään kokeiluun.

Kone- ja metallialan ideointipalaverin tuotoksia

Kone- ja metallialan opettajien ja projekti-insinöörien kanssa lähdettiin ideoimaan niitä aiheita, joista voisi tehdä yhteisen projektin. Päädyttiin siihen, että yhteistyön aihe voisi liittyä hitsaukseen, koneistukseen tai kokoonpanoon, sillä näiden aineiden JAOn opettajat osallistuivat ideointipalaveriin.

Seuraavasta käy ilmi ideoinnin tuloksena tulleita asioita, joita opiskelijat voisivat tutkia yhteisessä projektissa.

Hitsaukseen liittyviä asioita

  • Liitoksen suunnittelu – hitsaus – testaus
    Suunnitellaan väärin – a-mitta
    Hitsataan ”väärin”
    Väärä lämpökäsittely hitsauksen jälkeen
  • Akselin hitsaus ja testaus
    Vertailu hitsaamaton–hitsattu

Yhdeksi projekti-ideaksi kehittyi sellainen, että JAMKin opiskelijat suunnittelisivat liitoksen, JAOn opiskelijat hitsaisivat osat ja JAMKin laboratoriossa testattaisiin yhdessä liitoksen kestävyyttä. Liitokseen voitaisiin tehdä tahallisia virheitä, joiden vaikutus tulisi esille testausten yhteydessä. Toiseksi projekti-ideaksi tuli hitsaamattoman ja hitsatun rakenteen tutkiminen.

Koneistukseen liittyviä asioita

  • Koneistus – lovivaikutus
    • Koneistetaan lovia ja tutkitaan niiden vaikutusta vetokokeella
    • Koneistetaan lovia ja tutkitaan niiden vaikutusta väsyttävällä kuormalla
    • Tutkitaan R-arvon vaikutusta väsyttävässä kuormassa

Koneistuksessa voisi tutkia koneistettuja osia, joihin olisi tehty lovia kahdella eri testaustavalla eli pelkästään vetämällä tai kuormittamalla ne vaihtuvalla kuormalla, tai voisi tutkia eri pinnankarheusarvojen vaikutusta väsyttävässä kuormituksessa.

Kokoonpanoon liittyviä asioita

  • Ruuviliitokset
    Tutkitaan ruuvin venymää, erilaisten ruuvimateriaalien osalta painetta liitoksen välissä, erikokoisten ruuvien ja valuna/lastuamalla tehtyjen kierteytysten lujuutta ja voiteluaineen merkitystä liitoksissa
  • Kutistusliitokset
    Kutistusliitoksiin liittyvä selvitys, jossa tutkitaan mitoitusta, mitataan momenttia tai voimaa, tutkitaan erisuuria krymppejä ja lämpökäsittelyn vaikutusta
  • Krymppiliitokset
  • Liimaliitokset.

Hitsaustekniikan projektityön suunnittelua JAMKissa

Koska ensimmäiseksi yhteistyömuodoksi päätettiin kokeilla yhteistä projektityötä liittyen hitsaukseen, pohdittiin hitsaustekniikan opettajan ja kahden projekti-insinöörin kanssa tarkempaa sisältöä yhteistyöprojektille.

Projektissa suunniteltiin tehtäväksi ja opittavaksi seuraavia asioita:

  • Hitsausliitoksen tutkiminen vertaisohjauksella
  • Limiliitos pienahitsi a3/z3
  • Hitsataan yhdeltä/molemmilta puolilta
  • MAG-hitsaus
  • 5 mm lattaa ja leveys 60 mm
  • Materiaali S235/S355 tai muu
  • Variaatiot: kaksi a-mittaa, hitsien määrä, hitsausparametrit, hitsien etäisyydet
  • WPS
  • Vetokone 80 kN
  • Silmämääräinen tarkastus
  • Projektioppiminen
  • Viestintätaitojen kehittyminen

JAMKin opiskelijoiden tekemiä asioita voisivat olla:
Testikappaleiden suunnittelu lähtötietojenperusteella
Jigin suunnittelu
Testaussuunnitelman teko
Korjaavat toimenpiteet

JAOn opiskelijat:
Kappaleiden valmistus
Hitsaus

Projektin suunnittelu ja toteutus

Projektin nimeksi annettiin ”Tutkimus ohjeiden noudattamisen merkityksestä hitsausliitosten kestävyydessä”, ja tavoitteena oli tutkia vetokokeella hitsausliitosten kestävyyttä, kun hitsaus tehtiin väärällä lisäaineella tai väärillä hitsausparametreilla kuten liian suuri tai pieni virta tai jännite. Vertailuarvojen saamiseksi tutkittiin myös oikein hitsattuja ja hitsaamattomia kappaleita.

Opiskelijatiimiin kuului kaksi JAMKin opiskelijaa sekä useampi opiskelija JAOlta. JAMKin opiskelijat suunnittelivat vetokappaleet ja valmistusohjeet sekä suorittivat vetokokeet ja kirjoittivat raportin. Suunnitelman mukaan päädyttiin noin 65 testikappaleeseen.

JAOn opiskelijat valmistivat ja hitsasivat kappaleet harjoitustyönään. Testaukset tehtiin ammattikorkeakoulun laboratoriossa, ja mukana olivat JAMKin opiskelijat, hitsaajat sekä muutama muu JAOn opiskelija. Testien tulokset ja havainnot koottiin yhteen ja ne liitettiin osaksi raporttia.

Projektin onnistuminen – opiskelijoiden ja opettajien mietteitä

Kommentteja yhteistyöprojektin onnistumisesta:

  • JAMKin opiskelijan Kimmo Salinin mukaan hän sai syvällisempää tietoa hitsausvirheistä, koska edeltävä kokemus rajoittui lähinnä aikaisempiin laboratoriotunteihin. Kokemusta tuli myös projektinhallinnasta ja järjestelmällisestä tutkimustyöstä. Yhteistyö JAOn opettajien ja opiskelijoiden kanssa toimi hyvin.
  • JAMKin ohjaavan opettajan mukaan projekti onnistui hyvin ja neljännen vuoden projektin tavoitteiden mukaisesti.
  • Yhteistyöprojektin vetäjänä en saanut riittävästi tietoa projektin vaiheista tai tiimin jäsenistä, joten en päässyt pitämään aikomiani projektiosaamiseen liittyviä kontaktitunteja opiskelijoiden kanssa.
  • JAOlla projektia vietiin läpi lähinnä koko luokan harjoituksena, joten opiskelijoiden palautetta ei kysytty projektin onnistumisen tai oppimisen osalta.

Yhteistyön jatkotyö ja kehitysehdotukset 

Kehitysehdotuksena voidaan mainita selkeä oppilasvalinta JAOn opiskelijoista, jotta kurkistusikkuna-ajatus toteutuisi heidän osaltaan paremmin ja lisäksi projektitoiminta tulisi heille tutummaksi.

Jatkossa tulisi tehdä vastaavia yhteistyöprojekteja liittyen koneistukseen ja kokoonpanoon ideointipalaverissa tulleiden asioiden mukaan. Hitsauksen osalta opiskelijaprojektitiimi ideoi hitsausvirheisiin liittyviä tutkittavia aiheita, joten tästäkin aiheesta saadaan yhteisiä projekteja jatkossa.

Erja Hiitelä, lehtori ja opintojen ohjaaja, JAMK Teknologia