Lujuuden testaus puuviilua, lujitekangasta ja hartsia sisältävillä rakenteilla : Tuohikontti 2.0
Valkonen, Mikko (2017)
Valkonen, Mikko
Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017060612487
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017060612487
Tiivistelmä
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön lähtökohtana oli Juha-Pekka Pitkäsen ajatus tuohikontin nykyaikaistamisesta. Tarkoituksena oli löytää materiaalitekniset perusteet puu-komposiittirakenteisen ”Tuohikontti 2.0”-prototyypin rakentamiseksi. Mahdollisen kaupallisen lopputuotteen tavoitteina olisivat ympäristöystävällisyys ja kustannustehokkuus.
Opinnäyte oli erittäin projektiluonteinen, siihen kuului suunnittelua, muutoksia suunnitelmiin, yrityskontaktien luomista, testikappaleiden valmistusta ja niiden mekaanista testausta. Opinnäytteessä tehtiin valmistettujen (testi)kappaleiden paksuuksien ja massojen mittauksia, optimoitiin liimausta ja puristuspainetta, suunniteltiin muottia muotopuristeelle sekä tehtiin sovelletusti standarditestit SFS-EN 310, 314-1 ja 828.
Testatut liima-aineet olivat kukin eri tavalla haasteellisia. Polyuretaani- ja puuliima onnistuivat liimauksen suhteen puristusmenetelmällä, vaikka niiden levitys olikin verrattain vaikeaa. (Bio)epoksin puuhun tarttuminen oli käytetyllä menetelmällä selkeästi heikompaa. Lujuus ja rakenteen kestävyys korreloivat vahvasti tartunnan kanssa, mutta liiman optimoinnin vaikutusta ei voida suoraan päätellä tästä. Viilujen parempi laatu helpotti tartuntaa ja liimausta. Leikkaamalla valmistettujen viiluarkkien liimasaumojen kestävyys on kyseenalainen. Molemmat testatut pinnoitteet riittänevät käyttökohteeseen, mutta ulkonäön suhteen niillä on eroja. Verrattaessa rakenteita vertailumateriaaleihin soveltaen havaittiin niiden saavan enimmäkseen samankaltaisia lujuusarvoja.
Opinnäytteen suositeltuja jatkotoimenpiteitä ovat puristuspaineen kasvatus lupaaville liimoille, eri valmistusmenetelmien, optimointien, materiaalien ja kemikaalien kokeilut, tuotteen käytön ja ulkonäön tavoitteiden määritys sekä erilaisten prototyyppien valmistus.
Tämän opinnäytetyön lähtökohtana oli Juha-Pekka Pitkäsen ajatus tuohikontin nykyaikaistamisesta. Tarkoituksena oli löytää materiaalitekniset perusteet puu-komposiittirakenteisen ”Tuohikontti 2.0”-prototyypin rakentamiseksi. Mahdollisen kaupallisen lopputuotteen tavoitteina olisivat ympäristöystävällisyys ja kustannustehokkuus.
Opinnäyte oli erittäin projektiluonteinen, siihen kuului suunnittelua, muutoksia suunnitelmiin, yrityskontaktien luomista, testikappaleiden valmistusta ja niiden mekaanista testausta. Opinnäytteessä tehtiin valmistettujen (testi)kappaleiden paksuuksien ja massojen mittauksia, optimoitiin liimausta ja puristuspainetta, suunniteltiin muottia muotopuristeelle sekä tehtiin sovelletusti standarditestit SFS-EN 310, 314-1 ja 828.
Testatut liima-aineet olivat kukin eri tavalla haasteellisia. Polyuretaani- ja puuliima onnistuivat liimauksen suhteen puristusmenetelmällä, vaikka niiden levitys olikin verrattain vaikeaa. (Bio)epoksin puuhun tarttuminen oli käytetyllä menetelmällä selkeästi heikompaa. Lujuus ja rakenteen kestävyys korreloivat vahvasti tartunnan kanssa, mutta liiman optimoinnin vaikutusta ei voida suoraan päätellä tästä. Viilujen parempi laatu helpotti tartuntaa ja liimausta. Leikkaamalla valmistettujen viiluarkkien liimasaumojen kestävyys on kyseenalainen. Molemmat testatut pinnoitteet riittänevät käyttökohteeseen, mutta ulkonäön suhteen niillä on eroja. Verrattaessa rakenteita vertailumateriaaleihin soveltaen havaittiin niiden saavan enimmäkseen samankaltaisia lujuusarvoja.
Opinnäytteen suositeltuja jatkotoimenpiteitä ovat puristuspaineen kasvatus lupaaville liimoille, eri valmistusmenetelmien, optimointien, materiaalien ja kemikaalien kokeilut, tuotteen käytön ja ulkonäön tavoitteiden määritys sekä erilaisten prototyyppien valmistus.