|
|
|
Hankekoodi: A78689
Hankkeen nimi: Mekaanisten ominaisuuksien nopea määritys
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 4.1. Tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymien kehittäminen alueellisten vahvuuksien pohjalta
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.3.2022 ja päättyy 31.5.2023
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Pohjois-Pohjanmaan liitto
Hakijan virallinen nimi: Oulun Yliopisto
Organisaatiotyyppi: Yliopisto
Y-tunnus: 0245895-5
Jakeluosoite: PL 4200
Puhelinnumero: 0503586483
Postinumero: 90014
Postitoimipaikka: Oulun Yliopisto
WWW-osoite: http://www.oulu.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Larkiola Jari Esa Kalevi
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Professori
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: jari.larkiola(at)oulu.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0503586483
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Terästeollisuus tuottaa n. 7% maamme kokonaispäästöistä ja nyt terästeollisuuden tavoitteena on merkittävät CO2-päästövähennykset vuoteen 2035 mennessä. Tämän toteutuminen vaatii siirtymistä uusiin prosesseihin, jotka eivät suuressa määrin perustu hiilen käyttöön. Avainasemassa tällöin ovat perustutkimus sekä valmistusprosessien kehitys ja innovaatiot. Tämän projektin tavoitteena on vahvistaa Oulun yliopiston Terästutkimuskeskuksen (CASR) tutkimusinfrastruktuuria, jolla nopeutetaan uusien erikoislujien teräslajien kehittämistä huomioimalla prosessimuutokset siirryttäessä kohti hiilineutraalia teräksen valmistusta sekä kasvatetaan yhteistyötä alueen yritysten kanssa. Tähän on mahdollisuus uuden teknologian hyödyntämisen kautta; materiaalin jännitys-venymä-käyttäytyminen eli mekaaniset lujuusominaisuudet määritetään normaalisti vetokokeen avulla (SFS-EN ISO 6892-1:2019, Metallien vetokoe). Normaalisti vaaditaan tarkasti koneistettu vetosauva, joka on joko pyörähdyssymmetrinen tai ns. lattasauva. Vetosauvaan tarvitaan aina riittävän suuri pala tutkittavasta materiaalista, josta koesauva koneistetaan useiden työvaiheiden kautta haluttuun mittaan. Nykyisten ultralujien terästen tapauksessa koneistus on vaativaa kovametallipalojen kulumisen vuoksi. Pienten komponenttien ja osien sekä laboratoriossa tehtävien koesulatusten tapauksessa materiaalia ei ole välttämättä riittävästi käytettävissä vaadittavien vetokoenäytteiden valmistamiseen. Mahdollisuutena on kuitenkin mitata lujuusominaisuudet materiaalin pinnalta uudella innovatiivisella makrotason kovuusmittarilla. Kyseistä laitteistoa ei ole tällä hetkellä tarjolla tutkijoille Suomessa eikä Pohjoismaissa. Kovuusmittauksen yhteydessä suoritettava analysoitu materiaalin jännitys-venymä-käyttäytyminen avaa laajat mahdollisuudet nopeaan materiaalin karakterisointiin ilman kallista ja ympäristöä kuormittavaa näytteenvalmistusta ja tehostaa materiaali- sekä tuotekehitystä kohti hiilivapaan teräksen valmistusta.
Hanke sisältää laitteiston investoinnin sekä käyttöönoton. Hankkeen seurauksena yliopistolla on valmius sekä resurssit määrittää eri materiaalien ja komponenttien mekaaniset ominaisuudet nopeasti ja tehokkaasti omassa perustutkimuksessa sekä teollisuuden tuotekehityshankkeissa että toimeksiannoissa. Käytännön tutkimus sisällytetään olemassa oleviin tutkimushankkeisiin, mutta laitteisto avaa laajat mahdollisuudet uusien tutkimushankkeiden toteuttamiselle. Kovuusmittaukseen integroitu materiaalin jännitys-venymä-käyttäytymisen määritys on ainutlaatuista Suomessa ja kyseinen investointi lisää Oulun yliopiston ja CASR:in houkuttelevuutta sekä edistää rahoituksen kasvua julkisten hankkeiden että palvelututkimuksen kautta, jolloin voitaisiin mm. elektroniikkateollisuudessa käytettyjen akku- ja komposiittimateriaalien ominaisuuksia määrittää aiempaa innovatiivisemmin.
Hankkeen pääasiallisena kohderyhminä ovat Pohjois-Pohjanmaan erikoislujien sekä ruostumattomien terästen valmistukseen, käyttöön ja suunnitteluun keskittyneet yritykset sekä ICT-, telekommunikaatio- ja mikroelektroniikkateollisuuden toimijat, jotka tarvitsevat materiaalien karakterisointia. Lisäksi varsinaisina kohderyhminä voidaan pitää Oulun yliopistoa ja Terästutkimuskeskusta, joka on profiloitunut teräs-tutkimukseen ja hiilivapaan teräksen kehittämiseen.
Hankeen välillisten vaikutusten kohderyhmät ovat Pohjoismainen terästeollisuus (SSAB Europe Oy, Outokumpu Oyj, Ovako Oyj) ja terästä hyödyntävät konepajat ja suunnittelutoimistot Suomessa. Lisäksi, myös muut teknologiateollisuuden (metalli- ja elektroniikkateollisuus) yritykset Suomessa ja Euroopassa hyötyvät hankkeen mahdollistamista uusista tuloksista.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 78 400
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 78 400
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 105 000
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 105 000
Maakunnat: Pohjois-Pohjanmaa
Seutukunnat: Oulun
Kunnat: Oulu
Jakeluosoite: Erkki Koiso-Kanttilan kati, PL4200
Postinumero: 90014
Postitoimipaikka: Oulun yliopisto
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 | 5 | 7 |
| Uusien ekologisten materiaalien sekä lujempien terästen kehitys. Keveämmät rakenteet. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 5 | 7 |
| Kehittyneet materiaalit ja keveämmät rakenteet pienentävät esim. fossiilisten polttoaineiden kulutusta liikenne- ja kuljetusvälineissä | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 3 | 7 |
| Päästöjen pieneneminen materiaalikehityksen ja tuotteiden käytön aikana | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 4 | 6 |
| Fossiilisten polttoaineiden käytön pieneneminen kehittyneiden materiaaliratkaisujen kautta | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 2 | 5 |
| Paremmat ja kestävät materiaalit, pidempi käyttöikä ja pienempi rasitus ympäristölle. | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 5 | 7 |
| Materiaalijätteen määrän selkeä pieneneminen kokeellisessa toiminnassa sekä koemateriaalin pienempi tarve. Uusilla kehittyneillä materiaaleilla pidempi käyttöikä, jolloin materiaalikulutus pienenee. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 3 | 6 |
| Mahdollisten uusien materiaalien kehittäminen että valmistaminen ja ratkaisut tulevaisuuden energian tuotannossa ja varastoinnissa | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 4 | 6 |
| Uusi nopea mekaanisten ominaisuuksien määrityslaitteisto tukee alueen yritysten toimintaa ja mahdollisuuksia | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 6 | 8 |
| Uusi laitteisto avaa mahdollisuuksia palvelutoiminnan kasvattamiseen | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 3 | 8 |
| Uudet ja keveät materiaalit sekä rakenteet pienentävät kuljetuskustannuksia (polttoaine/energia), mahdollistavat tehokkaamman ja ympäristöystävällisemmät logistiikkaratkaisut | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 2 | 5 |
| Kehittyneet materiaalit mahdollistavat pienemmän ympäristökuorman ja tukevat näin hyvinvointia | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 3 | 4 |
| Kehittyneet materiaalit ja keveät rakenteet pienentävät liikenteen kustannuksia, jolloin kaikilla on parempi mahdollisuus vapaaseen liikkumiseen. | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 2 | 3 |
| Kustannusten pieneneminen liikenteessä koskee kaikkia sosiaaliluokkia | ||
| Kulttuuriympäristö | 3 | 5 |
| Alueen yritystoiminnan mahdollinen kasvu liittyen nopeaan kehitysympäristöön, lisää työpaikkoja ja ylläpitää siten kulttuuriympäristön virkeyttä | ||
| Ympäristöosaaminen | 2 | 8 |
| Uusien materiaalien kehittäminen ja hyödyntäminen tulevaisuuden koneissa ja laitteissa mahdollistaa ympäristövaikutusten paremmman huomioimisen. Esim akkumateriaalit ja keveät rakenteet. | ||
Hankkeen tavoitteena oli nopeuttaa uusien materiaali- ja tuotesovellusten markkinoille tuloa lyhentämällä materiaaleilta ja tuotteilta vaadittavien mekaanisten testausten koeaikaa. Tämä on saavutettu tammikuussa 2023 käyttöönotetulla makrotason kovuusmittauslaitteistolla, joka mahdollistaa nopean jännitys-venymä-riippuvuuden määrityksen. Laitteisto on jokapäiväisessä käytössä ja yliopiston ja yritysten välinen yhteistyö on aktivoitunut lisää.