materiaalivalinnasta

Materiaalivalinnasta on suunnitteluprosessi, jossa määritellään ja valitaan sopivin materiaali tuotteen tai rakenteen käyttöolosuhteiden ja suorituskyvyn perusteella. Tavoitteena on saavuttaa oikea yhdistelmä mekaanista suorituskykyä, kestävyyttä, valmistettavuutta ja kustannuksia sekä elinkaarivaikutuksia.

Keskeisiä huomioita ovat kuormitusolosuhteet (kuumuus, korroosio, kuluminen, väsymys), sekä materiaalin ominaisuudet kuten lujuus, jäykkyys, kesto, kulutuskestävyys, lämpöjohtavuus ja kemiallinen vastustus. Myös valmistettavuus: työstettävyys, hitsattavuus, liitettävyys sekä pintakäsittelymahdollisuudet. Lisäksi on otettava huomioon saatavuus, toimitusvarmuus, tuotantokustannukset sekä elinkaarikustannukset ja ympäristövaikutukset.

Prosessi etenee usein vaatimusten määrittämisestä ja rajoitteiden asettamisesta, potentiaalisten materiaalien tunnistamiseen, niiden ominaisuuksien arviointiin ja karsimiseen, sekä vertailuun ja pisteytykseen tai käyttöön matriiseja kuten Ashby-karttoja. Valittu ratkaisu viedään käytäntöön prototypoinnin ja testauksen sekä mahdollisen elinkaarianalyysin kautta, mikä varmistaa suorituskyvyn sekä kestävyyden.

Määräytyvää on tasapainon löytäminen suorituskyvyn, turvallisuuden, kustannusten ja ympäristövaikutusten välillä. Materiaalivalinta noudattaa alan standardeja ja säädöksiä sekä huomioi toimitusvarmuuden, korroosionhallinnan ja kierrätettävyyden.

Sovelluksia esiintyy monilla aloilla, kuten auto- ja ilmailuteollisuudessa, rakennusteollisuudessa, elektroniikassa ja lääketieteellisissä laitteissa.