12,2
Koskematon pinnoite 5-30 min kokeen jälkeen 72 h kokeen jälkeen
12,2
12,2
14,0
14,0
14,0
12,1
13,1
14,5
13,5
13,6
13,2
12,1
12,6
12,9
13,6
13,7
13,5
14,0
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
Kiilto GU60°
PES1MATBT1 1MPa
PES1MATBT1 7MPa
PES1MATBT1 13MPa
PESRWSMATBT1 13MPa
PESRWSMATBT1 1MPa
PESRWSMATBT1 7MPa
Kuva 4. Kahden näytemateriaalin F2F-kokeiden kontaktipintojen kiillonmuutoksen palautumisen
seurannan tulokset.
Yhteenveto
Bioppo-hankkeen muovauskitkakokeissa tutkittiin biopohjaisten ohutlevypinnoitteiden kitkakäyttäytymistä
ja kestävyyttä muovauskitkakoeolosuhteissa bending-under-tension- ja flat-to-flat-menetelmillä. Kattavaa
tulosaineistoa 25 pinnoitteesta voidaan hyödyntää pinnoitekehityksessä sekä pinnoitteiden
tuotantolinjasuorituskyvyn arvioinnissa.
Hankkeessa otettiin uutena lisäyksenä kitkakoetulosten rinnalle kaksi koepintojen arvioinnin välinettä:
kiiltomittaukset ja pintavaurioiden arvosteluasteikko. Erityisesti pintavaurioiden visuaalinen arviointi on
voitu jo todeta hyväksi lisäksi kitkakerrointen rinnalle, kun halutaan ennakoida pinnoitteen käyttäytymistä
tuotantolinjalla.
Kiiltomittauksissa havaittiin, että pinnoitteen kiilto muuttuu muovauskitkakokeissa usein niissä määrin,
että muutos on havaittavissa silmin. Huomattiin myös, että muovatun pinnan kiilto palautui ajan kuluessa
usein kohti alkuperäistä arvoa. Kiillon palautumista on syytä tutkia edelleen, jotta voidaan selvittää
pinnoitetyyppikohtaisesti, kuinka suuri kiillonmuutos muovauksen jälkeen saa olla, jotta kiillon voidaan
odottaa palaavaan ajan kuluessa tasolle, josta kiillonmuutosta ei havaita silmin.
Hankkeen muovauskitkamittausten yhteydessä pyrittiin löytämään BUT- ja F2F-menetelmien
kitkakerrointulosten välille yksinkertaisella matemaattista korrelaatiota. Korrelaatiota ei löydetty käytetyllä
Visuaalisissa tarkasteluissa havaittiin, että kokeissa useisiin
pinnoitteisiin aiheutui kokeissa pysyviä vaurioita sekä
kiillon muutoksia. Silmämääräisissä tarkasteluissa huomattiin
kiillon usein palautuvan ajan kanssa kohti alkuperäistä
arvoa. Kuvassa 4 on esitetty kahden testatun pinnoitteen
keskiarvot koskemattomasta pinnasta sekä 5…30 minuutin
sisällä F2F-testin jälkeen ja noin 72 h testin jälkeen tehdyistä
kiiltomittauksista. Mittaustulokset todistavat silmämääräiset
havainnot kiillon palautumisesta.
Yhteenveto
Bioppo-hankkeen muovauskitkakokeissa tutkittiin biopohjaisten
ohutlevypinnoitteiden kitkakäyttäytymistä ja kestävyyttä
muovauskitkakoeolosuhteissa bending-under-tension
ja flat-to-flat-menetelmillä. Kattavaa tulosaineistoa 24
pinnoitteesta voidaan hyödyntää pinnoitekehityksessä sekä
pinnoitteiden tuotantolinjasuorituskyvyn arvioinnissa.
Hankkeessa otettiin uutena lisäyksenä kitkakoetulosten
rinnalle kaksi koepintojen arvioinnin välinettä: kiiltomittaukset
ja pintavaurioiden arvosteluasteikko. Erityisesti pintavaurioiden
visuaalinen arviointi on voitu jo todeta hyväksi
lisäksi kitkakerrointen rinnalle, kun halutaan ennakoida
pinnoitteen käyttäytymistä tuotantolinjalla.
Kiiltomittauksissa havaittiin, että pinnoitteen kiilto muuttuu
muovauskitkakokeissa usein niissä määrin, että muutos
on havaittavissa silmin. Huomattiin myös, että muovatun
pinnan kiilto palautui ajan kuluessa usein kohti alkuperäistä
arvoa. Kiillon palautumista on syytä tutkia edelleen, jotta
voidaan selvittää pinnoitetyyppikohtaisesti, kuinka suuri
kiillonmuutos muovauksen jälkeen saa olla, jotta kiillon
voidaan odottaa palaavaan ajan kuluessa tasolle, josta kiillonmuutosta
ei havaita silmin.
Hankkeen muovauskitkamittausten yhteydessä pyrittiin
löytämään BUT- ja F2F-menetelmien kitkakerrointulosten
KUVA 4. Kahden
näytemateriaalin
F2F-kokeiden
kontaktipintojen
kiillonmuutoksen
palautumisen
seurannan tulokset.
välille yksinkertaisella matemaattista korrelaatiota. Korrelaatiota
ei löydetty käytetyllä menetelmällä, mutta yrityksestä
ei ole syytä luopua, vaan korrelaation hakemisessa
tulee käyttää kehittyneempiä menetelmiä, joissa tulee huomioida
muun muassa pohjamateriaalien mekaaninen käyttäytyminen
sekä kontakti-ilmiöitä, kuten pintapaineen ja
leikkausjännityksen jakaumat.
Lähteet:
1 Mäkitalo, J. Teräsohutlevyn kitkaominaisuudet muovauksessa. Kanditaatintyö.
Materiaali- ja pintakäsittelytekniikan koulutusohjelma. Lahden ammattikorkeakoulu.
2005. 60 s.
2 Folle, L., Schaeffer, L. Evaluation of contact pressure in bending under tension
test by a pressure sensitive film. Journal of Surface Engineered Materials
and Advanced Technology 2016(6), pp. 201-214. http://dx.doi.org/10.4236/jsemat.
2016.64018
3 Lindberg, T. Muovauskitkakoelaitteiston suunnittelu. Kanditaatintyö. Kone- ja
tuotantotekniikan koulutus ohjelma. Hämeen ammattikorkeakoulu. Hyväksytty
18.3.2003. 46 s.
4 SSAB Europe Oy. GreenCoat-tuotteiden verkkosivu. Viitattu 28.5.2021. https://
www.ssab.fi/tuotteet/brandit/greencoat
5 Koivunen, M. Determination of the Mechanical Durability of Organic Coil Coatings.
Diplomityö. Materiaalitekniikan diplomi-insinöörin tutkinto-ohjelma.
Tampereen teknillinen yliopisto. Hyväksytty 28.2.2018. http://urn.fi/
URN:NBN:fi:tty-201808142114
6 Oksanen, V. Muovauskitkamenetelmien vertailu. Vihreä ja digitaalinen terästeknologia
-webinaari. 26.5.2021. Viitattu 24.6.2021. https://hameenamkmy.
sharepoint.com/:b:/r/personal/tvuorio_hamk_fi/Documents/webinaariesitykset20210526/
Bioppo_Muovauskitkamenetelmien_vertailu_Oksanen.
pdf?csf=1&web=1&e=WfoSkv
Yhteystiedot:
Ville Oksanen
Tutkimusinsinööri, HAMK Tech -tutkimusyksikkö
Visakaarre 9, 13100 Hämeenlinna
puh. 050 344 6130
ville.oksanen@hamk.fi
www.hamk.fi/tutkimusyksikot/hamk-tech/
30 • OHUTLEVY 1/2021 www.ohutlevy.com
/
/
/greencoat
/www.ohutlevy.com
link
