materiaaliprosesseissa

Materiaaliprosessit tarkoittavat menetelmiä, joilla raaka-aineista valmistetaan lopputuotteita tai puolivalmisteita. Ne muokkaavat materiaalin rakenteita ja ominaisuuksia sekä vaikuttavat tuotteen toiminnallisuuteen, kestävyyteen ja kustannuksiin. Prosesseja tarkastellaan sekä materiaalien että valmistusmenetelmien näkökulmasta, ja ne kattaa sekä perinteiset että modernit tekniikat.

Pääryhmiä ovat muotoilu ja muodostaminen sekä tiivistäminen ja liittäminen, sekä lisävalmistus. Muotoiluun kuuluvat esimeriksi valu, valssaus, ekstruusio ja hitsaus sekä ruiskuvalu. Tiivistys- ja liittämismenetelmiä ovat sintraus, kuuma puristus sekä erilaiset liitos- ja yhdistämistekniikat. Lisävalmistus eli additive manufacturing rakentaa kappaleen kerros kerrokselta käyttämällä erilaisia teknologioita, kuten laserilla tapahtuvaa sintrausta, selektiivistä laser-sintrusta, FDM- ja SLA/DLP-tyyppejä.

Viimeistely ja pinnoittaminen parantavat kestävyyttä sekä korroosion- ja kulutuskestävyyttä. Näihin kuuluvat koneistus, hionta, kiillotus sekä pinnoitteet ja pintakäsittelyt. Prosessivalintoihin vaikuttavat materiaalit (metallit, keraamit, polymeerit ja komposiitit), tuotteen toiminnalliset vaatimukset, tuotteen koko ja tuotantopäivä sekä kustannukset ja ympäristövaikutukset.

Tulevaisuuden kehityksessä materiaaliprosessit hyödyntävät digitalisaatiota, simulointia ja tekoälyä prosessien optimoinnissa sekä tavoittelevat energiatehokuutta ja kiertotaloutta tukevia ratkaisuja.