Materiaalitutkimuksella isoja säästöjä yrityksille – "Pärjäävät markkinoilla muita paremmin"

Materiaalien tutkimus on yhä tärkeämpää yrityksille, sillä heikot materiaalit tahraavat yrityksen maineen.

materiaalit
Materiaalitutkimusmittauksessa käytettävä kone.
Materiaalitutkimuksen avulla yritykset voivat kehittää tuotteestaan entistä paremman. Kuvassa materiaalitutkimuksessa käytettävä laite. Silja Keränen

KajaaniMiltä kuulostaisi puhdistaa kasvot kivijätteestä tehdyllä aineella? Se tai moni muu uusi innovaatio voivat olla mahdollisia, jos yritykset tuntevat materiaalinsa tai niistä yli jäämän aineen ominaisuudet.

Materiaalitutkimuksella voidaan tehdä isoja säästöjä pienillä kustannuksilla. Materiaalien testaus tuotantovaiheessa on pieni kustannus verrattuna rikkoutuneen tavaran jälkiselvittely- ja korjauskustannuksiin.

– Jos materiaalitoimittaja toimittaa ominaisuuksiltaan vaadittua heikompaa materiaalia, se voi aiheuttaa isoja ongelmia tuotteen ennenaikaisesta hajoamisesta tai kulumisesta johtuen. Tällaiset vaurioitumiset voivat aiheuttaa yritykselle myös merkittävää imagohaittaa, Suomen Materiaalitutkimus Oy:n tutkimusjohtaja Oskari Ryti sanoo.

Materiaalitutkimusmittauksessa käytettävä laite.
Hiukkaskiihdyttimen sisällä on magneetti, joka säätää elektronien aallonpituutta tarkasti.Silja Keränen

Materiaalitutkimukset ovat olennaisia missä tahansa tuotantoprosessissa. Uusia materiaaleja tulee koko ajan markkinoille, prosessit ja vaatimukset kehittyvät sekä uusia yrityksiä perustetaan.

Lujuus, kovuus ja sitkeys

Materiaalimittaustutkimuksissa voidaan mitata muun muassa, pintojen ja materiaalien kovuutta, lujuutta ja murtumisen syitä. Rytin mukaan metallituotannon parissa työskenteleviä ihmisiä kiinnostavat tyypillisesti materiaalin lujuus, kovuus ja sitkeys.

– Sitkeydellä tarkoitetaan yleisesti ottaen materiaalin kykyä estää murtuman etenemistä rakenteessa. Usein myös materiaalin kovuus on hyvin tärkeä tekijä. Kova materiaali kestää paremmin kulumista kuin pehmeä.

Yritykset haluavat keksiä käyttöä tuotannossa syntyville sivutuotteille, jotta ne eivät menisi jätteeksi.

Silja Keränen

Samat asiat kiinnostavat myös tuotekehittelyssä, mutta materiaalia halutaan tutkia vielä paljon yksityiskohtaisemmin ja monipuolisemmin, jotta voidaan ymmärtää ja ennakoida materiaalin käyttäytymistä rasitettuna.

– Jos esimerkiksi komponentti on vaurioitunut käytössä, on erittäin oleellista selvittää vaurioon johtaneet syyt. Vaurioitunutta kappaletta voidaan tutkia esimerkiksi elektronimikroskooppia käyttäen, jonka avulla päästään näkemään materiaalin pienimpiä yksityiskohtia. On hämmästyttävää, kuinka paljon hajonneesta metallimurikasta on mahdollista saada informaatiota vaurioitumiseen johtaneista syistä, Ryti tiivistää.

Laatu on kilpailuvaltti

Kestävä kehitys on tärkeä osa prosessia. Kainuun Edun Baltic TRAM -hankkeen projektipäällikkö Silja Keränen on huomannut tämän työskennellessään kainuulaisten yritysten kanssa.

Materiaalitutkimusmittauksessa käytettävä laite
Materiaalitutkimuksissa käytettävä laite.Silja Keränen

Baltic TRAM -hankkeen pääasiallinen idea on yhdistää yliopistojen laitteistoa, sekä osaamista ja yritysten erilaisia materiaaleihin liittyviä tutkimustarpeita. Hankkeeseen voi osallistua 20 eri yritystä ympäri Kainuuta.

– Yritykset haluavat keksiä käyttöä tuotannossa syntyville sivutuotteille, jotta ne eivät menisi jätteeksi. Lisäksi halutaan ymmärtää materiaaleja, jotta voidaan tehdä kestäviä tuotteita. Tämä tulee yleensä myös yritykselle paljon halvemmaksi.

Jos tuotteita valmistavassa yrityksessä ei olisi minkäänlaista laadunvalvontaa materiaalien osalta, ei yritys todennäköisesti olisi kovin pitkäikäinen.

Oskari Ryti

Suomen Materiaalitutkimus Oy:n tutkimusjohtaja Oskari Rytin mukaan on kuitenkin erittäin vaihtelevaa, haluavatko yritykset tehdä kestäviä tuotteita.

– Oman näkemykseni mukaan yritykset, jotka suhtautuvat laadun kehittämiseen vakavasti, pärjäävät markkinoilla muita paremmin. Laatu ja luotettavuus ovat merkittäviä kilpailuvaltteja.

Kainuussa kehitettävää on vielä siinä, että kaikki yritykset näkisivät materiaalitutkimuksen merkityksen.

– Siinä on tekemistä, että saadaan yritykset ymmärtämään, miten materiaalinen tutkimisesta voi hyötyä, miksi ja kuinka sitä kannattaa kehittää, sanoo Keränen.

Kivijätteestä kosmetiikkaa?

Materiaalien tutkituttaminen on tärkeää, mutta silti kaikki yritykset eivät tee niin.

Suomen Materiaalitutkimus Oy:n tutkimusjohtaja Oskari Rytin mukaan on hyvin vaikeaa arvioida sitä, kuinka moni yritys tutkituttaa materiaalinsa.

– Jos tuotteita valmistavassa yrityksessä ei olisi minkäänlaista laadunvalvontaa materiaalien osalta, ei yritys todennäköisesti olisi kovin pitkäikäinen

Luonnonkivestä valmistettu koru.
Kivikorujen valmistuksesta syntyvästä kivisoijasta kaavaillaan uutta kosmetiikkatuotetta.Sara Vaskivuo

Kivikorujen valmistuksesta syntyneestä kivisoijasta kaavaillaan uutta kosmetiikkatuotetta.

Nerve Oy:n ja koruja luonnonkivestä valmistavan Rockers-brändin perustaja ja luova suunnittelija Sara Vaskivuo lukee materiaalientutkimusmittauksen oleelliseksi osaksi tuotantoprosessia.

Rockers on yksi Baltic TRAM -hankkeeseen osallistuvista yrityksistä. Nyt vireillä olisi mahdollisesti uusi tuote. Vaskivuo halusi lähteä tutkituttamaan, voisiko kiven hionnasta syntyvästä kivisoijasta jalostaa jonkin uuden tuotteen.

– Kun kiveä työstetään veden kanssa, siitä tulee todella paljon kivisoijaa eli kivisahausjätettä. Meillä kivisoija kaadetaan maan täytteeksi. Nyt mietimme, voisiko sitä jatkojalostaa omaksi tuotteeksi.

Yritykset, jotka suhtautuvat laadun kehittämiseen vakavasti pärjäävät markkinoilla muita paremmin.

Oskari Ryti

Vaskivuo on kaavaillut, että kivisoijasta voisi jatkojalostaa esimerkiksi kosmetiikkaa. Ensin täytyy varmistaa, onko kivisoija varmasti jatkojalostettava aine vaikkapa puhdistusaineeksi.

– Innolla odotamme, että pääsemme kuulemaan, että mitä sieltä tuotteesta löytyy. Mitä erilaisia aineita sekä koostumuksia kivisoija sisältää ja kuinka paljon siinä on erilaisia mineraaleja. Lisäksi selviää erilaiset raskasmetallit vedestä.

Koruihin käytettävää luonnon kiveä on tutkittu aikaisemmin geologian tutkimuslaitoksella.

– Kivestä on tutkittu erilaisia mineraalikoostumuksia ja asbestia, on tärkeää tietää, miten täytyy suojautua kun kiveä työstetään. Meidän käyttämässä kivessä ei ole yhtään asbestia.