Kiertotalous alkaa jo suunnittelupöydältä

Kuopion Konepaja siirtyy uuteen tehtaaseen Kuopiossa. Termisestä ruiskutuksesta tulee robotisoitua.

Kiertotalous on noussut vanhan “lineaarisen” kulutustalousajattelun rinnalle. Sen ydin on esimerkiksi tuotteissa käytettävien materiaalien ominaisuuksien parantaminen ja osien kunnostettavuus. Kiertotalouden tavoitteena on mahdollisimman pieni jätteen määrä ja mahdollisimman vähän neitseellisten materiaalien ja energian kulutusta tuotannossa. Näitä tavoitteita voi hyvin pitää kestävän tavaratuotannon ohjenuorana.

Sama ajatusmalli ulottuu raaka-aineiden lisäksi valmiisiin tuotteisiin ja niiden komponentteihin. Tavallisten ihmisten tavalliset kulutustavarat samoin kuin yritysten investointihyödykkeet ansaitsevat ja saavat uuden elämän – ehkä jossain toisessa käytössä – sen jälkeen, kun edellinen omistaja ei enää pidä niitä itselleen tärkeinä.

Nämäkin ovat kannatettavia ja nykyisin hyvin muodikkaita ajatuksia.

Kiertotaloudella on varsinaisen kierrätyksen lisäksi kolmaskin puoli, joka ei ole saavuttanut yhtä suurta julkisuutta, vaikka sen taloudellinen merkitys on valtava: vanha kunnon tavaroiden korjaaminen ja kunnostaminen.

Koneteollisuutta ei aina mielletä kiertotalouden toteuttajiksi, vaikka erityisesti korjauspajat ovat sitä puhtaimmillaan.

“Teollisuuden koneet ovat kovassa käytössä ja ne kuluvat. Niitä ei kuitenkaan jatkuvasti vaihdeta uusiin, vaan niitä korjataan ja niiden osia pinnoitetaan ja otetaan uudestaan käyttöön. Koneet suunnitellaan alusta lähtien pitkäikäisiksi ja korjattaviksi”, sanoo Kuopion Konepajan perustaja ja hallituksen puheenjohtaja Risto Finne.

Uusi sukupolvi, uudet tekniikat

Ensi vuonna neljäkymmentävuotias Kuopion Konepaja perustettiin aikanaan kunnostamaan teollisuuden komponentteja ja antamaan niille lisää elinikää. Kiertotaloutta ennen kuin koko sanaa oli keksitty. Kunnossapitokoneistukset ja -pinnoitukset ovat kuuluneet yhtiön tarjontaan alusta alkaen.

“Korona-aikana kunnossapitotoiminnan tärkeys nähdään konkreettisesti. Pandemia on pysäyttänyt ulkopuolisten kunnossapitoasentajien vierailut tehtaissa, ja huoltoja on ollut vaikea tehdä liikkumisrajoituksista johtuen. Korjausten tarve tulee kasvamaan lähitulevaisuudessa koronan aiheuttaman korjausvelan johdosta”, Finne sanoo.

Yhtiötä luotsaa jo seuraava sukupolvi Jukka Finne toimitusjohtajana ja Ilkka Finne myyntijohtajana.

Yhtiön, ja koko ruiskupinnoitusalan, tilanne on vuosien aikana muuttunut. Pinnoituksilla komponentteihin synnytettävät ominaisuudet ovat yhä halutumpia . Aiemmin termisen ruiskutuksen pinnoituksia käytettiin usein korjausmenetelmänä. Nykyään uusien osien pinnoitus on kasvanut merkittävästi, koska parantuneet pintaominaisuudet jatkavat koneenosien käyttöikää ja mahdollistavat osien käytön vaikeissa käyttöolosuhteissa.

Jukka Finne arvioi, että yhtiön pinnoitustuotannosta 75 % menee koneenrakentajien uustuotantoon ja enää neljännes kunnossapitoon.

Yhtiöllä on meneillään sen historian suurin investointiohjelma. Uudessa tehtaassa termistä pinnoitusta tehdään viidessä robotisoidussa solussa.

Investoinnilla yhtiö siirtyy uuteen aikaan useammallakin tavalla. Automaatio ottaa entistä suuremman roolin sekä pinnoituksessa että koneistuksessa ja myös tärkeässä kaasujen käsittelyssä. Varsinkin tuotannollisten kappaleiden terminen ruiskutus tehdään pääsääntöisesti robotisoidusti.

Suurnopeusliekkiruiskutus ( HVOF) keskiössä

Termisessä ruiskutuksessa pinnoite ruiskutetaan kaasuvirrassa käsiteltävälle pinnalle hyvin pieninä partikkeleina joko kokonaan tai osittain sulaneena.

Pinnoitemateriaalit ovat usein jauhemetallurgisesti valmistettuja metalliseoksia, joita muuten on vaikea tuottaa ja käyttää, tai kovametalleja kuten volframikarbidia.

Menetelmästä riippuen energiaa pinnoitusprosessiin tuodaan happi-propaani -, happi-asetyleeni -seoksilla tai vedyllä.

Kaasujen käsittely on termisessä pinnoituksessa aivan keskeistä niin laadun kuin tuottavuuden kannalta. Uuteen tehtaaseen kaasujärjestelmät on toimittanut Linde. Kuopion Konepajalla on käytössä Linden Seccura-palvelu eli Linde huolehtii etävalvontajärjestelmän avulla, että kaasujen täydennystoimitukset hoituvat automaattisesti.

Osaaminen on tärkein

Jukka Finnen mukaan monet uusista pinnoituskohteista ovat sellaisia, joissa aiemmin ei ole käytetty pinnoitusta, mutta asiakkaalla on tarve muuttaa kappaleen pintaominaisuuksia. Vaikka asiakas tuntee komponenttinsa ja sen käyttöolosuhteet parhaiten, ruiskutusmenetelmän ja joskus ruiskutettavan materiaalinkin valinta jää tekijälle.

Hiljaisen tiedon määrä ruiskutustapahtuman suunnittelussa on suuri. Ruiskutettavan materiaalin mukana työkappaleeseen siirtyy paljon lämpöä, joka saattaa vaikuttaa hoikkien kappaleiden mittoihin ja muotoihin. Usein on myös hyvin tarkkaa mihin kohtiin työkappaletta pinnoitetta pitää tulla ja kuinka paljon – ja mihin kohtiin ehdottomasti ei.

“Terminen ruiskutus on paljon pääomaa sitovaa toimintaa. Koneet, työtilat ja kaasujärjestelmät vaativat suuria alkuinvestointeja. Materiaalit ovat kalliita. Tälle alalle ei ole helppo tulla.”

“Kaikkein korkein kynnys on kuitenkin menetelmien osaaminen. Miten mihinkin kappaleeseen saadaan oikeat ominaisuudet tarjoava pinnoite tuotettua kerralla. Siksi ammattitaitoisen ja oppimishaluisen henkilöstön löytäminen on kaikkein tärkeintä”, hän sanoo.