Komposiittimateriaalien käyttö ja mahdollisuudet autojen ja työkoneiden valmistuksessa

Abstract

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia autojen ja työkoneiden valmistuksessa käytettyjä komposiittimateriaaleja ja niiden sovelluskohteita sekä syitä niiden käyttöön. Tavoitteena oli määrittää auto- ja työkoneteollisuuden käyttämiä erilaisia komposiittimateriaaleja ja näiden materiaalien erilaisia esimerkkikäyttökohteita. Tämän lisäksi tulosten ja löydetyn tiedon perusteella pyrittiin pohtimaan komposiittimateriaalien tulevaisuutta autojen ja työkoneiden valmistuksessa.

Tutkimus suoritettiin induktiivisena lähdeaineistoon pohjautuvana kirjallisuustutkimuksena. Kyseessä oli ohjaava kirjallisuustutkimus, jossa käytettiin pääasiassa kvalitatiivista aineistoa. Lähdeaineistona käytettiin komposiittimateriaaleista sekä auto- ja työkoneteollisuudesta kertovia erillisteoksia, joiden lisäksi erilaisia esimerkkikäyttökohteita etsittiin myös eri valmistajien esitteistä ja internet-sivustoilta.

Tutkimuksessa löydettiin monia erilaisia komposiittimateriaaleja, joita käytetään autoissa ja työkoneissa. Yleisimpiä materiaaleja ovat erilaiset kuitukomposiitit, kuten hiili- ja lasikuidut, mutta käytössä on myös monia muita materiaaleja. Sovelluskohteista yleisimpiä ovat kokonaiset runkorakenteet tai erilaiset rungon osat, kuten ovipaneelit. Näiden lisäksi komposiiteista valmistetaan myös esimerkiksi erilaisia tankkeja ja pieniä moottorin osia, kuten mäntiä. Suurimpia syitä komposiittimateriaalien käyttöön ovat tiukentuneet ympäristömääräykset, joiden takia hyödynnetään muun muassa komposiittimateriaalien tarjoamaa massan keventämistä.

Tuloksien perusteella voidaan ennustaa komposiittimateriaalien käytön ja erilaisten sovelluskohteiden lisääntyvän tulevaisuudessa. Tutkimus vastasi myös hyvin tavoitteisiin ja tutkimuskysymyksiin. Jatkotutkimuksia aiheesta voisivat olla esimerkiksi uusien materiaalien kokeelliset tutkimukset ja komposiittimateriaalien käytön lisääntymisen seuraaminen.

In this research the main idea was to examine composite materials and their applications used in automotive and machine manufacturing. Aim of this research was to define the materials used in cars and different machines, example applications for these materials and reasons for using them. Also, some cogitation was done to predict future of composite materials in automotive and machine manufacturing.

Used research method was literature review based on source material. The source material used was mainly qualitative. The material used comprised composite material, automotive, and machine based literature. Some carmaker brochures and internet documents were also used to find more applications for composite materials.

As results many different composite materials used in automotive and machine manufacturing were found. Most used materials are different fiber reinforced composites, such as carbon or glass fibers, but many other materials are also widely used. Different applications of these materials cover many different parts. Most common composite material parts are bodies or body parts. Other applications comprise parts like fuel tanks and small motor parts, such as piston heads. Composite materials are mostly used for their mass conserving effects to stay within the limits of tightened environmental regulations for cars and machines.

Based on these results, some predictions for the future can be done. The main prediction is that composite materials and the use of them will most likely increase in the future due to their material properties. This research also managed to answer all the research questions, and fulfill the aim set prior the research. Further research could be done for example on tracking the use of composite materials or examining new possible composite materials and the material properties of them.