VTT Uutta | Uutiset 2004

25.5. Älykäs rakenne yksinkertaistaa ja keventää ajoneuvoa ja työkonetta


VTT:n älyrakennetutkimus tukee konepajateollisuuden kilpailukyvyn parantamista

VTT tutkii Teknillisen korkeakoulun ja Oulun yliopiston kanssa uusimpiin materiaaleihin perustuvan älykkyyden käyttöä ajoneuvoissa ja koneissa. Älykäs rakenne tai laite yksinkertaistaa nykyisiä mekaanisia rakenteita, ja tuotteita voidaan luoda jopa täysin uudella tavalla. Tämä älykäs teknologia keventää työkonetta ja tuo säästöjä. Samalla suomalaisen konepajateollisuuden kansainvälinen kilpailukyky paranee.

Uudet metalli-, keraami- ja muovimateriaalit ovat olennaisia koneiden älykkäissä rakenteissa. Tällaisten materiaalien muotoa ja muita ominaisuuksia voidaan muuttaa sähkövirralla, lämmöllä tai mm. magneettikentällä. Lopulta materiaali palautuu ennalleen.

Älykäs laite on esimerkiksi iskunvaimennin, jonka nesteeseen on sekoitettu magneettista materiaalia. Iskunvaimentimen jäykkyys muuttuu, kun sähkövirran avulla säädetään nestettä ympäröivän magneettikentän voimakkuutta. Toinen esimerkki on älykäs tuulivoimalan tai lentokoneen siipi; siipirakenne tunnistaa ympäröivät ilmavirrat ja muuttaa siiven profiilin tilanteeseen sopivaksi. Kolmas esimerkki voidaan ottaa hammaslääketieteestä: niin sanotut muistimetalliin perustuvat hammasraudat saavat aikaan tasaisen säätövoiman, jolla hampaat oikenevat.

VTT selvittää uusien materiaalien käyttöä ajoneuvojen ja koneiden osarakenteiden liitosjäykkyyden ohjaamiseen. Tavoitteena on eliminoida alkavia konerakenteiden värähtelyjä, jotka heikentävät koneiden kestävyyttä ja huonontavat käyttömukavuutta. Toisena tutkimusesimerkkinä ovat keveät ja aktiivisesti reagoivat kuorirakenteet. Näissä lujitemuovisten yhdistelmämateriaalien sisään sulautettujen aktiivisten materiaalien avulla voidaan muuttaa kuorirakenteen muotoa.

Tämän älykkäiden konerakenteiden tutkimushankkeen rahoittavat VTT ja Tekes. Hankkeen rahoituksella työskentelee myös yksi VTT:n tutkija Stanfordin yliopistossa USA:ssa. Kansainvälisesti aihepiiriä tutkitaan erityisesti auto-, avaruus- ja ilmailualoilla. Keskeinen tutkimusala on myös rakennusten ja siltojen suojaus maanjäristyksissä. VTT on lisäksi mukana eurooppalaisessa tutkimuksessa, jossa älykkäällä rakenteella eliminoidaan ajoneuvon sisätilaan syntyvää melua.

Metso Powderment Oy:n teknologiajohtaja Mikko Kumpula tuo VTT:n tutkimushankkeeseen teollisuuden näkemyksen. Hän sanoo, että lähivuosina älykkäillä rakenteilla voidaan yksinkertaistaa nykyisiä, monimutkaisia koneita. Teollisuudella ei olisi resursseja tehdä VTT:n tutkimushankkeen kaltaista välttämätöntä tutkimustyötä, mutta VTT:n hankkeen konkreettiset tulokset helpottavat päätöksiä kokeilla uusimman älykkyyden hyödyntämistä koneissa. VTT:n työn jälkeen alkavat teollisuuden tuotekehitysprojektit parantavat suomalaisen konepajateollisuuden kilpailukykyä.

Lisätietoja:

VTT Tuotteet ja tuotanto
Ismo Vessonen, erikoistutkija
Puh. 020 722 5395, 050 355 6812
ismo.vessonen@vtt.fi


Metso Paper Oy
Jukka T. Heikkinen, tuotekehityspäällikkö
Puh. 020 482 5091, 040 566 5951
jukka.t.heikkinen@metso.com


Uutta | Uutiset 2004

VTT