Terästutkimuksen kautta uusiin tuotteisiin

Esitys aiheesta: "Terästutkimuksen kautta uusiin tuotteisiin"— Esityksen transkriptio:

1 Terästutkimuksen kautta uusiin tuotteisiin
Oulun yliopiston terästutkimuskeskus CASR ja Tulevaisuuden tuotantoteknologiat (FMT) tutkimusryhmä Oulun yliopisto Oulun Eteläisen instituutti ja Teknillinen tiedekunta Tulevaisuuden tuotantoteknologiat (FMT) Kari Mäntyjärvi

2 OULUN YLIOPISTO TIEDE- ja TIETOPOHJAINEN OSAAMINEN
Oulun yliopisto on monialainen ja kansainvälisesti toimiva tiedeyliopisto on merkittävä monitieteinen pohjoisuuden osaaja toimii tiiviissä yhteistyössä elinkeinoelämän ja tutkimuslaitosten kanssa ja se on alueen merkittävin innovaatiotoimija Terästutkimuskeskus CASR - Center for Advanced Steels Research Oulun yliopiston poikkitekninen seitsemän tutkimusryhmästä muodostunut tutkimusyhteisö Oulun Eteläisen instituutti on Oulun yliopiston alueyksikkö, joka toteuttaa alueen kehittämisen kannalta tärkeää yliopistollista tutkimus- ja kehittämistoimintaa ja koulutusta Oulun Eteläisen alueella. Tulevaisuuden tuotantoteknologiat (FMT) tutkimusryhmä on Oulun Eteläisen instituutin ja Teknillisen tiedekunnan yhteinen tutkimusryhmä. Lyhenne FMT, muodostuu ryhmän englanninkielisestä nimestä Future Manufacturing Technologies Research Group. on osa Oulun yliopistossa toimivaa Terästutkimuskeskus CASRia

3

4 CASR – OULUN YLIOPISTON TERÄSTUTKIMUSKESKUS

5 CASR – OULUN YLIOPISTON TERÄSTUTKIMUSKESKUS
5

6

7 FMT - Tulevaisuuden tuotantoteknologiat ryhmä
Edistää paikallisen valmistavan teollisuuden menestymisen mahdollisuuksia yliopistotasoisen tutkimuksen avulla Huolehtii osaltaan toiminta-alueen tutkijakoulutuksesta ja teollisuuden osaajatarpeen tyydyttämisestä Työkaluina tekniikan kehityksen seuraaminen ja kohdealueelle soveltuvan tekniikan ja sen tutkimuksen kehittäminen sekä osaamisen siirtäminen ympäröivään teollisuuteen Tutkimusryhmä edustaa omalla alueellaan korkeinta osaamista Oulun yliopistossa ja on aktiivinen toimija kansainvälisessä tiedeyhteisössä Tutkimusryhmä toteuttaa omalta osaltaan Oulun yliopiston, Oulun Eteläisen instituutin, Terästutkimuskeskuksen ja Teknillisen tiedekunnan toiminta-ajatusta Tutkimusryhmä on mukana toteuttamassa Jokilaaksojen koulutuskuntayhtymän JEDUn ja Oulun Eteläisen alueen metallin strategiaa

8 FMT – Tulevaisuuden Tuotantoteknologiat Ryhmä
Resurssit 9-18 henkeä, toimintaa Nivalassa (ELME Studio) ja Oulussa (Teknillinen tiedekunta) monipuolinen laitekanta – lasertyöstöstä materiaalin koeistukseen Oulun yliopiston Konetekniika-alan ja Jedun metallin asiantuntemus tukena Tutkimus 43 kansainvälistä tieteellistä julkaisua vuosina Yhteistyössä yritysten ja konetekniikan osaston kanssa Taustalla alueen yritysten tarve, tulosten hyödynnettävyys aikajänne pääosin 0-5 vuotta Osa tutkimuksesta heti hyödynnettävissä, osassa pitempi hyödynnettävyys aikajänne. Yrityspalvelu Vuosittain n. 50 yrityksille tehtyä tutkimusta ja selvitystä Tilaustutkimusta, prototyyppejä ja konsultointipalvelua Opinnäytteet 15 diplomi-insinööriä ja 20 insinööriä Kansainvälinen yhteistyö: Yhteistyösopimus ja useita projekteja Luulajan TY:n kanssa – lasertekniikka Tutkijavaidot Erlangenin yliopiston kanssa – ultralujat materiaalit, muovaustekniikka ja laseravusteisuus Yhteistyö laitteita ja tekniikkaa kehittävien yritysten kanssa – Ruotsi, Ranska, Itävalta ja Saksa

9 LAITERESURSSIT – Nivalan ELME STUDIO
RPST – 600 kW induktiolinja ja 25 kW induktio kuumennin paikallisiin lämpökäsittelyihin Trumpf TRUDISK 3001 ja HLD 4002 –disklaser (prosesseina leikkaus, hitsaus, lämpökäsittelyt ja pinnoitus sekä mahdollisuus monisädeprosessointiin) integroituna Motoman ja ABB 3D-robottilaitteistoon Keyence VHX-2000 järjestelmämikroskooppi 5- akselinen suurnopeustyöstökeskus TajMac ZPS MCFV 1060 Contour 3D-koordinaattimittauskone/Zeiss Carmet C6 CNC/ 3000/1600/2100 mm Instron servohydraulinen 250 T veto-väsytyskone Testipuristin 200T - Rullataivutuskone Hitsaus TIG/MIG/MAG/MMA+Laser – Leikkaus – Plasma ja Laser Lisäksi NAO:n monipuoliset laitteet (särmäys, koneistus, sorvaus, laserleikkaus, vesileikkaus…) ja Oulun yliopiston laitekanta ovat ryhmän käytössä

10 Terästutkimuksen kautta uusiin tuotteisiin
Terästuotteet – Uudet tuotteet ja parannetut tuotteet - Ultralujat teräkset - Kulutusteräkset Ruostumattomat erikoisteräkset - Piensarjateräkset Sovellutusaluekohtaiset teräkset (esim. offshore teräkset) lujat teräkset ja väsymiskestävyys Uusien terästen käytettävyystutkimus Konepajakäytettävyys ja työstöarvot Materiaalin kestävyys työstettynä eri olosuhteissa Uudet konepajaprosessit ja työstömenetelmät Lopputuotteet Miten erikoisteräksen ominaisuudet hyödynnetään parhaiten Kevyet ja kestävät ratkaisut – UHSS-DFMA Uudet tuotteet ja palvelut Terästuotteet ja lopputuotteet Erikoisosaamisesta syntyneet spinoff tuotteet ja palvelut

11 Case: RANDAX SÄHKÖKONEET
Case: RANDAX SÄHKÖKONEET PlootuFennica 2010 kunniamaininnalla palkittu ratkaisu Lasertekniikka huomioitu alusta alkaen Laserleikkaus ja -hitsaus T&K yhteistyö 2008 vuoden alusta Suunnittelun tuotantotekninen tuki Yhteistyössä kehitetty valmistuskonsepti Prototyyppien valmistus Esivaiheen valmistussolun suunnittelu ja toteutus Teolliseen tuotantoon siirtymisen tuki Energiatehokas, kevyt, kompakti

12 Paikallinen laserlämpökäsittely
Paikallinen laserlämpökäsittely 2nd. ICAMMP: Laserkäsitelty Antti Järvenpää - Oulu Southern Institute Property  CP960 CP960* Change [%] WR500-1 WR500-1* WR500-2 WR500-2* Hardness (HV) 350 270 -23 560 487 -13 550 507 -8 YS [MPa] 1053 568 -46 1352 1022 -24 1387 1310 -6 TS [MPa] 1142 846 -26 1676 1428 -15 1632 1516 -7 UE [%] 2.4 7.7 221 3.5 5.2 49 3.6 3.9 8 TE [%] 7.8 15.1 94 10.6 11.8 11 13 14.2 9 R / t 0.25 -93 4 1.7 -58 5 1.2 -76 4 mm Optim 960 QC 6 mm MIILUX 500 10 mm RAEX 500

13 RPST - Räätälöidyt piensarjat terästutkimusympäristön tutkimus
Nopeat lämpökäsittelyt erikoisterästen kehittämisessä Nanorakeiset erikoisteräkset suuri kovuus, lujuus ja sitkeys sekä erinomainen muovattavuus hyvä väsymiskestävyys Piensarjaterästen valmistus käyttäen pohjana edullisia standarditeräksiä Teollisen mittakaavan laite – max levykoko 1200x4000x30 mm Piensarjaterästen tuotantotekniikka 600 kW induktiolinja 25 kW laite paikalliseen induktiokäsittelyyn Laitteet Jokilaakson koulutuskuntayhtymän omistuksessa

14 RPST LINJA

15 KOPSA - Kustannustehokas piensarja automaatio
Automaatiotekniikan hinnan kehittyminen suhteessa elektroniikan hinnan kehittymiseen Yrityksille mahdollisuus kilpailukykyä nostavaan lyhyen takaisinmaksuajan automaation hyödyntämiseen. Askeleittain tapahtuva automaatiotason nostaminen voidaan toteuttaa huomattavasti pienemmällä riskillä kuin suuri kertahankintana tapahtuva tuotannon automatisointi Avaa mahdollisuuden uuteen yritystoimintaan tai uuden toimialan olemassa olevaan yritykseen

16 KOPSA laitteita

17 Laser ja levyrakenteet – Liittäminen, tutkimustuloksia
Värivalmiin ohutlevyn julkisivupintaa rikkomaton laserhitsaus Mäkikangas et al. “Welding Of Coated Sheet Metal Constructions” ja “Joining of colour coated sheet metal with Yb YAG disk laser” Rajoitetun tunkeuman laserhitsauksessa julkisivupinta ei lämpene liikaa  Ei näkyviä jäkiä maaliin

18 Yhteenveto Tietopohjainen osaaminen ja Oulun yliopisto
Tietopohjainen osaaminen ja Oulun yliopisto Terästutkimuskeskus CASR Tulevaisuuden tuotantoteknologiat FMT tutkimusryhmä Terästutkimuksen kautta uusiin tuotteisiin Ajankohtainen yrityksistä lähtevä tutkimus Tutkimustulosten hyödyntäminen Yhteistyöllä uutta nousuun - Randax Case Eritysiosaamisesta syntynyt uusi liiketoiminta Tuotteet ja palvelut

19 KIITOS! Yhteystiedot: Tutkimusjohtaja KARI MÄNTYJÄRVI 040 0843050