MATERIAALINVALINNAN VAIKUTUS TUOTTEEN KONSTRUKTIOON

Abstract

Tämän opinnäytetyön aiheena oli selvittää, miten materiaalinvalinta vaikuttaa tuotteen konstruktioon eli minkälaisia ja kuinka suuria muutoksia käytettävän teräslaadun mahdollinen vaihtaminen toiseen aiheuttaa tuotteeseen. Tavoitteena oli saada tietoa, jota voitaisiin käyttää edullisinta käyttötarkoituksiin sopivaa materiaalia valittaessa. Lisäksi tarkoituksena oli tutkia materiaalinvaihdon vaikutusta käytettäviin materiaalinimikkeisiin ja suunnitella materiaalinimikkeiden vertailu- ja hallintatyökalu.

Työ aloitettiin esiselvityksellä, jonka perusteella määritettiin, mikä materiaalin käyttöominaisuuksista vaikuttaa eniten tuotteen konstruktioon. Seuraavaksi valittiin kriittisimmät tuotteet, joissa materiaalin vaihtaminen aiheuttaisi suurimmat muutokset. Tämän jälkeen selvitettiin materiaalinvalinnan vaikutukset konstruktioihin tutkimalla kyseisten tuotteiden tuoterakenteita ja 3D-malleja. Lisäksi tutkittiin valinnan vaikutus materiaalinimikkeisiin.

Tuloksena saatiin tarkistuslista, josta nähdään muutoksia vaativat detaljit ja asiat, joihin pitää kiinnittää huomiota sekä eri teräslaadun mukaiset taivutussäteet. Myös materiaalinimikkeiden uusi nimeämistapa saatiin selvitettyä. Tuloksena saatiin myös Excel -pohjainen materiaalinimikkeiden vertailu- ja hallintatyökalu, jolla voidaan helpottaa yrityksessä käytettävien materiaalien valintaa suunnittelussa sekä nimikkeiden hallintaa. Lisäksi yritys sai kaipaamaansa materiaalitietämystä, jota voidaan käyttää hyväksi tulevissa materiaalin valinnoissa.

The aim of this project was to examine how material selection affects product construction, i.e. what are the effects to product when replacing currently used steel grade with another one and how significant the effects are. The intention was to gather information that contributes material selection in future. The intention was also to examine how replacing material affects material designations and, finally, to design a tool for comparing and managing those designations.

The process was started with a clarification to determine which material property has the biggest effect to product construction. After this, the most critical products were selected in which the material change would cause the biggest changes. Then the effects of material selection were examined from the product structures and 3D-models. The effect of the choice to material designations was examined as well.

As a result of this project there is a checklist where details requiring changes and things requiring attention can be seen and also bending radius in accordance with different steel grades. In addition to this, the naming practice of new material designations was determined. Finally, an Excel-based tool for comparing and managing material designations was implemented. It will facilitate material selection and managing material designations.