MALAMAn satoa

MALAMAn kaksivuotinen taival on päättymässä ja hankkeen tuloksia esiteltiin 20.5. pidetyssä päätösseminaarissa. Tässä Turun yliopiston toteuttamassa hankkeessa selvitettiin laserpuhdistus-tekniikan soveltuvuutta laivanrakennusteollisuuden pintojen esikäsittelyyn. Hankkeen aikana on tehty yhteistyötä yli 40 yrityksen kanssa. Niiltä saatiin useita uusia ideoita sekä laivanrakennuksessa käytettyjä tyypillisiä materiaaleja testattavaksi lasertekniikalla. Tehdyissä yrityshaastatteluissa kerättiin arvokasta käytännön tietoa hankkeen selvityksiin ja muihin toimenpiteisiin. Päätösseminaarin esitysmateriaalit löydät näiltä sivuilta.

MALAMA-hanke alkoi keväällä 2023 ja jo siinä vaiheessa oli taustalla hyvä joukko meriteollisuuden ja pakkausteollisuuden yrityksiä vaikuttamassa hankkeen toteuttamiseen mahdollisimman käytäntöä hyödyttävällä tavalla. Yhteistyö vahvistui järjestettyjen ideointityöpajojen ja sprinttien eli nopeiden kokeilujen myötä. Matkan varrella saimme mukaan lisää kiinnostuneita yrityksiä ja muita organisaatioita tapahtumiin, laserdemonstraatioihin ja yrityshaastatteluihin niin, että koossa oli monenlaisia ideoita testattaviksi uusina tutkimus- ja käyttökohteina sekä hyvä pohja taloudellisille ja ympäristöllisille analyyseille. Yritykset ovat lisäksi demonstroineet lasertekniikan ja -laitteiden käyttöä telakkahallissa Raumalla.

Lasertekniikasta on moneksi

Hankkeen saavutuksista kerrottiin Turun yliopiston kauppakorkeakoulun tiloissa 20.5. pidetyssä päätösseminaarissa Kuin MALAMA kirkkaalta taivaalta. Tutkimuspäällikkö Päivikki Kuoppakangas koordinaattorin edustajana avasi tilaisuuden ja toi esiin, miten hankkeessa tehty poikkitieteellinen tutkimus on avainasia uusien ideoiden kehittämisessä. Erityisesti hänen edustamassaan Turun yliopiston kauppakorkeakoulun Porin yksikössä arvostetaan yhteistyötä yritysten kanssa. Sen avulla on syntynyt paljon hedelmällistä TKI-toimintaa.

MALAMAn toisen toteuttajan edustaja Turun yliopiston kone- ja materiaalitekniikan laitoksen professori Antti Salminen pohjusti päivän teemaa kertomalla, miten laser-teknologian markkinat kasvavat 10 %:n vuosivauhdilla. Hän painotti, että kehityksen painopiste on muuttunut. Nykyään pyritään tekemään pienempiä laitteita, saamaan niihin suurempaa tehoa sekä parantamaan itse säteen laatua. Esittelipä hän tapansa mukaan jotakin uutuuttakin: markkinoille on tullut uusi prosessi laserpolttomaalaus, jossa lasersäde sulattaa pulverimaalin tasaiseksi kerrokseksi kappaleen pintaan. Menetelmän etuna on tarkkuus, koko prosessin kontrolli, tasainen laatu ja vain paikallinen lämpeneminen. Etuna on vielä, että hyötysuhde on hyvä, sillä käytetty energia kohdentuu kappaleeseen eikä lämmitä ympäröivää ilmaa.

Laivanrakennusteollisuuden puheenvuoron piti projektipäällikkö Markku Uusitalo Rauma Marine Constructionsilta. Hän mm. esitteli, miten MALAMA-hanke on inspiroinut telakkaa kokeilemaan laserpuhdistusta uudisrakennuksen nostettavien autokansien päätyläppien siistimiseen. Perinteinen puhdistus olisi tarkoittanut esim. sooda-puhalluksen käyttöä, mutta siitä olisi kumiseen läppään jäänyt jälkiä. Uusitalon mukaan lasertekniikka soveltui kohteeseen hyvin. Tulos on näkyvillä alla olevassa kuvassa.

Uusitalo oli lisäksi miettinyt muita mahdollisia laserpuhdistuksen kohteita laivanrakennuksessa. Laserpuhdistus voisi soveltua esimerkiksi ikkunoiden tiiviste-pintoihin tai korjattujen rakenteiden, kuten kulmien, puhdistamiseen maalausta varten. Pohdittavaksi jää vielä, miten laitteiston saa vietyä kohteeseen ja miten sen sähkönsyöttö järjestettäisiin.

Tutkittua tietoa lasertekniikan soveltumisesta meriteollisuuden prosesseihin

Projektitutkija Inka Väisänen on työskennellyt MALAMA-hankkeen laboratoriotestien parissa kone- ja materiaalitekniikan laitoksen laboratoriossa ja tutkinut, miten laserpohjaiset menetelmät soveltuvat hitsauksen esi- ja jälkikäsittelyyn. Väisänen tutki metallilevyn puhdistamista lasertekniikalla ennen hitsausta ja sen laserkiillotusta hitsin jälkikäsittelynä. Selvityksessä oli myös meriveden aiheuttama korroosio hitsissä sekä visuaalinen tarkastelu kokeiden tuloksista. Kokeissa laserpuhdistus poisti ruosteen ja öljyn näytteen pinnalta. Kokeet viittasivat alustavasti, että laserkiillotus pienensi pinnan karheutta ja voi vähentää korroosionopeutta.

Eter Tourunen, TkK, on ollut kehittämässä laserpuhdistuksen reaaliaikaista seurantaa samaisessa laboratoriossa. Testeissä on laserpuhdistettu eri tavoilla pinnoitettuja laivateräskappaleita käyttämällä eri tehoja ja kierrosmääriä. Prosessissa tarkasteltiin, voiko akustisin keinoin monitoroida laserpuhdistuksen tuloksia reaaliaikaisesti. Saatavien signaalien avulla voidaan tunnistaa esimerkiksi puhdistusprosessin eteneminen, siinä olevat poikkeamat tai laadunmuutokset. Laserpuhdistusprosessia ei ole aiemmin juurikaan monitoroitu akustisesti. Tourunen kertoi, että tulevaisuudessa voitaisiin tutkia, miten laserpuhdistus vaikuttaa pintojen mikrorakenteeseen tai uudelleen maalauksen tuloksiin tai millaisia muita reaaliaikaisia monitorointitapoja olisi hyödynnettävissä laserpuhdistuksen laadunvalvonnassa.

Viitekehys yrityksille laserpuhdistuksen kustannusanalyysille ja investointilaskelmille

Projektiasiantuntija Elisa Aro Turun yliopiston kauppakorkeakoulusta on tutkinut MALAMAssa, miten laserteknologia asemoituu taloudellisuus- ja ympäristöystävällisyysnäkökulmista perinteisiin teknologioihin eli tässä tapauksessa hiekka- ja raepuhallusteknologioihin nähden. Tavoitteena on ollut kustannuslaskentaa apuna käyttäen tunnistaa ja valikoida olennaiset kulut, kuten investointi- ja käyttökustannukset, laserteknologian käyttöön liittyen. Tarkastelussa ovat olleet meriteollisuus ja pakkausteollisuus.

Aro on luonut erillisen viitekehyksen eli kustannusanalyysipohjan, jonka avulla yritykset voivat laskea laserpuhdistuksesta aiheutuvat kustannukset aina hankinnasta romutukseen tai kierrätykseen asti. Pohjaan on kerätty yrityksiltä ja kirjallisista lähteistä saadut keskeiset kuluerät, mikä auttaa pk-yrityksiä investointipäätöksen teossa ja investoinnin kannattavuuden arvioimisessa. Viitekehystä voi mahdollisesti hyödyntää muissakin lasertekniikan sovelluskohteissa.

Yksi säde, monta mahdollisuutta – lasertekniikka pakkausteollisuudessa

MALAMA-hankkeessa on ollut vahvasti esillä laivanrakennusteollisuus, mutta hanke on pyrkinyt edistämään lasertekniikan käyttöä myös pakkausteollisuuden tarpeisiin. Erikoistutkija Heidi Piilillä Turun yliopiston kone- ja materiaalitekniikan laitokselta on parinkymmenen vuoden kokemus siitä, miten lasertekniikkaa on sovellettu ja voitaisiin soveltaa pakkausten valmistamisessa ja merkitsemisessä. Hän näkee tekniikan hyvänä puolena, että se soveltuu erilaisiin pakkausmateriaaleihin, kuten pahviin, kartonkiin ja aikakauslehti-paperiin, ja sen avulla voidaan niin leikata, kaivertaa, merkata kuin nuutatakin. Lasertekniikka on notkea, ketterä ja joustava luonteeltaan eikä tuota pölyä. Piili uskoo, että tekniikka mahdollistaa tulevaisuudessa jopa 10 kappaleen eräkokojen kannattavan valmistuksen.

Tutkimus avaa ovia ja rohkaisee yrityksiä

Aikoinaan hanketta suunniteltaessa oli – näin jälkikäteen ajateltuna – liian positiivinen kuva lasertekniikan käytöstä ja tilasta laivanrakennusteollisuudessa ja eritoten sen pintojen puhdistuksessa. Nopeasti havaittiin, että tekniikka oli vielä kuitenkin uusi, jokseenkin kallis yrityksille hankkia. Asiakaskunnankin pitäisi kiinnostua tekniikan hyödyntämisestä ja osaamistakin tulisi itsellä olla, turvallisuuskäytänteistä puhumattakaan. Niinpä monet alan yritykset ostavat edelleen tarvitsemansa lasertyöstöpalvelut ulkoa. Tähän saattaa olla muutosta tulossa, kun tekniikka yleistyy ja vielä kehittyy. Jonkin verran aikaa varmasti kuluu ennen kuin laivanrakennuksen suurien pintojen esikäsittelyyn saadaan laserpuhdistusmenetelmä. Siihen tarvitaan tehokkaammat laitteet, osaavaa työvoimaa sekä panostusta osaamiseen ja turvallisuuteen, kenties myös hivenen rohkeutta investointiin.

MALAMA-innovaatioympäristö

Esittelyssä seminaarissa oli myös MALAMAn kehittämishankkeen rinnalla kulkenut investointihanke. Investointihanke päättyi jo huhtikuussa, mutta sen puitteissa hankittu QTT:n (Quad Tech Turku, entinen Koneteknologiakeskus) laboratoriossa sijaitseva laserpuhdistus-järjestelmä muodostaa siellä keskeisen osan MALAMA-innovaatioympäristöstä. Heidi Piili kertoi hankkeesta ja sen luomista mahdollisuuksista puhdistaa tarkasti ja turvallisesti monenlaisia pintoja. Hankkeen loputtuakin tutkimus- ja kehittämistyö jatkuu sen avulla. Yritykset ovat tervetulleita tutustumaan ja yhteiskehittämään ideoita yliopistomme kanssa.

Päätösseminaarin sekä muiden työpajojen esitysmateriaalit ovat saatavilla kotisivuillamme MALAMA-materiaalit. Koostamme sinne myös hankkeen tulokset kokoavan raportin myöhemmin.

Yhteistyössä eteenpäin

MALAMA-hanke sai rahoituksensa Satakuntaliiton kautta ja sen keskeinen tarkoitus oli kehittää innovatiivisia ratkaisuja alueen yritystoimintaa silmällä pitäen. Maamme laivanrakennus-teollisuus alihankkijoineen ja kokonaistoimittajineen on kuitenkin varsin kapea sektori ja jotkut tietyt toiminnot ovat sijoittuneet vain jollekin tietylle alueelle palvellen silti koko maata. Totesimme, että kaikki merkittävä kehitys maassamme aina lopulta koituu koko laivanrakennusteollisuuden hyödyksi. Tämän vuoksi saimme mahdollisuuden kohdistaa hankkeen toimenpiteitä myös muissa maakunnissa kotipaikkaansa pitäville yrityksille ja organisaatioille.

MALAMAn hanketiimi haluaa kiittää kaikkia seminaarin puhujia ja yleisöä sekä matkan varrella kohtaamiamme yritysten ja organisaatioden edustajia. Erityiskiitos Satakuntaliitolle hankkeen rahoittamisesta. Yhteistyössä ja vain yhteistyössä hanke onnistui.

Teksti & kuvat: Kirsi Laitio

MALAMA-hanke

MALAMA-hanke on Euroopan unionin osarahoittama hanke, jonka toteuttajana on Turun yliopiston kauppakorkeakoulun Porin yksikkö ja Turussa sijaitseva kone- ja materiaalitekniikan laitos (hankekoodi A80056, kesto 1.5.2023–31.8.2025). Hankkeeseen sisältyy erillinen investointihanke (hankekoodi A80057, kesto 1.5.2023–30.4.2025). Hankkeiden rahoitusviranomainen on Satakuntaliitto ja rahoituslähde Uudistuva ja osaava Suomi 2021–2027 -EU:n alue- ja rakennepolitiikan ohjelma. Päätösseminaari Kuin MALAMA kirkkaalta taivaalta 20.5.2025 on osa MALAMA-hankkeen toteutusta.

Artikkeli on aiemmin julkaistu TSE Porin Leads-tutkimusryhmän blogissa.