|
|
|
Hankekoodi: A78522
Hankkeen nimi: NOPSA - Nopeasta pinnoitusmenetelmästä etua teollisuuteen
Toimintalinja: 8. REACT-EU:n EAKR-toimenpiteet
Erityistavoite: 12.2. Tutkimus- ja innovaatiotoiminnan kehittäminen erityisesti digitalisaation edistämisen ja yhteiskunnan hiilineutraalisuustavoitteen toteutumisen näkökulmasta
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.1.2022 ja päättyy 31.8.2023
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Pirkanmaan liitto
Hakijan virallinen nimi: Tampereen korkeakoulusäätiö sr
Organisaatiotyyppi: Yliopisto
Y-tunnus: 2844561-8
Jakeluosoite: Korkeakoulunkatu 6
Puhelinnumero: 0408490196
Postinumero: 33720
Postitoimipaikka: Tampere
WWW-osoite: http://www.tuni.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Jari Tuominen
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Yliopistotutkija
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: jari.tuominen(at)tuni.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0408490196
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
EHLA-pinnoitus (Extreme High-Speed Laser Cladding) on laserpinnoituksen ja termisen ruiskutuksen hyvät puolet yhdistävä korkean materiaalitehokkuuden pinnoitusmenetelmä, joka ei vielä ole suomalaisen teollisuuden käytössä. Menetelmällä on mahdollista valmistaa sulaliitoksella kiinnittyviä ohuita ja täysin tiiviitä korkealaatuisia metallipinnoitteita erilaisten metalliseosten päälle suurella tuottavuudella. Maailmalla menetelmä leviää ympäristölle ja ihmiselle haitallisen kuudenarvoisen kovakromauksen korvaajana.
Tampereen yliopisto selvittää menetelmän mahdollisuudet erilaisten korroosionsuoja- ja kovapinnoitteiden valmistamiseen sekä vaurioituneiden koneenosien korjaukseen/uudelleenvalmistukseen sekä tutkii menetelmän soveltuvuutta metallien 3D-tulostukseen suorakerrostamalla. Saatava tietämys siirretään nopeasti muun muassa kaivos- ja porauslaitteita, voimalaitoksia, voimansiirtoakseleita ja vaihteita valmistavaan sekä moottoreita ja puunjalostusteollisuuden komponentteja huoltavaan teollisuuteen Pirkanmaalla ja sen lähialueilla.
EHLA-menetelmällä aikaansaatu tuotteen laadun paraneminen lisää alkuperäisvalmistajien kilpailukykyä ja kustannustehokkuutta sekä edistää koneenosien ja komponenttien ekosuunnittelua entistä kestävämpien pinnoitteiden ansiosta. Menetelmän käyttöönotto huolto- ja korjauspalveluja tuottavissa yrityksissä synnyttää korkeaan teknologiaan perustuvaa uutta liiketoimintaa sekä vauhdittaa yritysten tuotteiden, palveluprosessien ja palveluiden kehittämistä. Hanke tukee valmistavan teollisuuden vihreää siirtymää kehittämällä kovakromin korvaavia pinnoitteita sekä edesauttaa kiertotalouden ja hiilineutraalisuustavoitteen toteutumista mahdollistamalla entistä tehokkaamman kuluvien ja käytöstä poistettavien osien uudelleenvalmistuksen. Hanke synnyttää uusia T&K-hankkeita EHLA-teknologian ympärille, mikä vahvistaa Pirkanmaan materiaalia lisäävän valmistuksen tutkimus-, osaamis-, opetus- ja innovaatiokeskittymän toimintaa.
Hankkeen varsinaisia kohderyhmiä ovat:
- Pinnoitus- ja korjauspalveluja tuottavat p&k-yritykset (kartonki-, sellu- ja paperiteollisuuden telahuolto ja pinnoitus, moottorien korjaus ja huolto, puunjalostusteollisuuden terien pinnoitus ja huolto)
- Alkuperäiset laitevalmistajat (kaivos- ja porauslaitteet, voimalaitokset, voimansiirtoakselit ja vaihteet, sairaalakalusteet)
- Loppukäyttäjät (paperikoneet, voimalaitokset, terästehtaat, kaivokset)
Lista yrityksistä ja muista organisaatioista, jotka on tunnistettu potentiaalisiksi kohderyhmiksi, löytyy liitteestä. Kohderyhmien alihankintaverkostossa on paljon yrityksiä, jotka konkreettisesti tekevät pinnoitusta. Kohderyhmät kuitenkin määrittävät tarpeeen.
Hankkeen välillisiä ovat muut yritykset, jotka saavat tietoa menetelmästä julkisten raporttien kautta. Välilliseen kohderyhmään kuuluu myös yliopiston laaja kansainvälinen tutkija- ja yhteistyöverkosto.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 239 327
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 179 694
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 299 160
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 224 619
Maakunnat: Pirkanmaa
Seutukunnat: Lounais-Pirkanmaan, Tampereen, Etelä-Pirkanmaan, Ylä-Pirkanmaan, Luoteis-Pirkanmaan
Kunnat: Virrat, Lempäälä, Ikaalinen, Pirkkala, Valkeakoski, Tampere, Orivesi, Parkano, Hämeenkyrö, Kangasala, Nokia, Mänttä-Vilppula, Ylöjärvi, Akaa, Sastamala
Jakeluosoite: Korkeakoulunkatu 6
Postinumero: 33720
Postitoimipaikka: Tampere
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 7 | 7 |
| Materiaalin käytön vähentäminen uuden teknologian käytön myötä pienentää luonnonvarojen käyttöä suoraan. Välillisesti hyöty saadaan suunnitteluprosessien kautta, joissa otetaan teknologia käyttöön uusissa konstruktioissa. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 4 | 4 |
| Uudelleenvalmistus vähentää merkittävästi hiilidioksiidipäästöjen määrää. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta luonnon monimuotoisuuteen. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 4 | 3 |
| Uudelleenvalmistus vähentää jätteen määrää. Vähentää kemiallisten prosessien tarvetta. Välillisesti pienentää materiaalien käyttöä ja siten kaivosteollisuuden kuormitusta maaperään. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| Ei kohdistu Natura-alueisiin. | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 9 | 9 |
| Teknologian suurin hyöty on nimenomaan materiaalien tehokas käyttö. Pinnoite saadaan sulaliitoksella perusaineeseen ja pinnoite voi olla ohut. Materiaalisäästöt voivat olla yli 90% uudelleenvalmistuksessa. Välilliset vaikutukset tulevat teknologiatietämyksen siirtämisestä suunnittelijoille. Uusissa konstruktioissa teknologia voidaan ottaa tehokkaammin käyttöön. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 2 | 2 |
| Tuuli- ja vesivoimaloissa on kuluvia osia, joiden uudelleenvalmistus pidentää niiden elinkaarta. Myös akseleiden kovakromaus voidaan korvata ympäristöystävällisemmillä materiaaleilla. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 7 | 9 |
| Tämä on uutta teknologiaa, jota on maailmalla tarjolla vielä vähän. Pirkanmaalaiset yritykset saavat kilpailuetua ottamalla se nopeasti käyttöön. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 0 | 4 |
| Teknologian käyttöön liittyy paljon tiedonkeruuta ja sen käsittelyä. Ohjelmistoyrityksille se tarjoaa potentiaalisen mahdollisuuden tekoälyn soveltamiseen prosessiparametrien valintaa ja prosessin säätöön. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 0 | 4 |
| Teknologian tietämyksen lisääntyessä korjauspalveluiden tarjonta lisääntyy ja korjauksia voidaan tehdä asiakkaiden luona. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 0 | 5 |
| Yritysten kilpailukyky paranee. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta. | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta. | ||
| Kulttuuriympäristö | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta | ||
| Ympäristöosaaminen | 5 | 6 |
| Ympäristölle haitallisten pinnoitusprosessien (esim. kovakromaus) korvaaminen uudella teknologialla vaikuttaa välittömästi ympäristöön, mutta välilliset vaikutukset voivat olla vielä suurempia pinnoitusmateriaalien tietämyksen lisääntymisen kautta. | ||
NOPSA-hankkeessa selvitettiin suurnopeuslaserpinnoituksen (EHLA) soveltuvuutta ohuiden korroosiosuojapinnoitteiden, kovapinnoitteiden ja kuparipohjaisten pinnoitteiden valmistukseen pyörähdyssymmetristen ja tasomaisten perusaineiden päälle. Pinnoitteiden ominaisuudet ja laatu määritettiin perusmetallografian, korroosio- ja kulumiskokeiden avulla. Suurnopeuslaserpinnoituksen käyttökelpoisuutta suorakerrostukseen tutkittiin valmistamalla yksinkertaisia monoliittisia ja gradienttirakenteisiä seiniä tasomaisen alustan päälle. Suurnopeuslaserpinnoituksella voidaan valmistaa sulaliitoksella kiinnittyviä, täysin tiiviitä ja vähän seostuneita korroosiosuojapinnoitteita matalaseosteisten terästen ja jopa vaikeasti hitsattavien valurautojen päälle hyvälaatuisista pinnoitushitsauslisäaineista. Suurnopeuslaserpinnoitus soveltuu myös karbideilla lujitettujen kovapinnoitteiden valmistukseen. Kovapinnoitteiden kulumisominaisuudet ylittivät kovakromin ominaisuudet. Menetelmä soveltuu myös gradienttirakenteiden valmistukseen jauheensyöttövirtausta lennossa muuttamalla. Hankkeen aikana levitettiin tietoa suurnopeuslaserpinnoituksesta seminaarien, tiedotteiden ja julkaisujen avulla sekä käynnistettiin opinnäytetöitä ja pieniä kehityshankkeita teollisuuden kanssa.