We know the sun.

Kiihdytetyn säätestauksen ja materiaalitestauksen ratkaisut

Vuosien ulkokäyttö - sateelle, epäpuhtauksille ja rasituksille alttiina - asettaa asennusruuvien kestoiän koetukselle. Ratkaisuksi ongelmaan löydettiin oikea pinnoitteen ja suojarasvan yhdistelmä. Meidän tehtävänä oli osoittaa tämän teknisen ratkaisun toimivuus.

Toimivuus testattin lopulta monivaiheisena säätestauksena, joka koostui vaihtelevista auringonsäteilyolosuhteista, kuuman ja kostean sekä pakkasen vuorottelusta. Lisäksi tuotteet altistettiin syövyttävälle liuokselle. Saadut testaustulokset vakuuttivat onnistuneesta teknisestä ratkaisusta.

"Vastaan meillä testaustulosten raportoinnista. Vahvuuteni on tulosten ymmärrettävä, mutta samalla tarkka ja tieteellinen raportointi. Raportoinnissa ei riitä se, että sisältö on teknisesti oikein. Tulosten tulee olla myös havainnollisia." Riitta Perälä, FT materiaalifysiikka, Solar Simulator Oy.

Ota meihin yhteyttä tästä.

Ikääntymis- ja ympäristöanalyysi

Luotettavan testaustuloksen saamisen taustalla on selvitys tuotteen tai materiaalin tulevasta käyttöympäristöstä. Ympäristöolosuhteiden lisäksi liiketoimintaympäristö ja loppuasiakkaan vaatimukset ja jopa 'tapa toimia' voivat vaikuttaa toteutettavaan testaukseen.


Ympäristö- ja ikääntymisanalyysi antaa tiedon oleellisista rasitustekijöistä, jotka vaikuttavat tuotteen ikääntymiseen ja toiminnallisuuteen todellisissa käyttöolosuhteissa. Meillä on käytössämme laaja tietokanta sääolosuhteista maapallon eri osissa. Tämän tietokannan dataa ja laskentamalleja hyödynnetään testausmenetelmän valinnassa ja suunnittelussa.

Liiketoimintaympäristön vaikutus testaukseen ja relevantin tiedon määrittämiseen tehdään loppuasiakkaan, siis asiakkaasi, ostokäyttäytymisen perusteella. Olemme huomanneet , että ostopolku kannattaa mallintaa yhdessä, se onnistuu hyvin puolen päivän workshop -työnä. Ostopolkumallinnuksen perusteella tehtävän testaussuunnitelman ovat havainneet hyödylliseksi useat asiakkaamme mm. ajoneuvo-, rakennus- ja muoviteollisuudessa.

Ympäristö- ja ikääntymisanalyysin tuloksena syntyy esitys sopivasta testausmenetelmästä kiihdytettyyn säätestaukseen ja sillä saavutettavista tuloksista.

 

Kuva oikealla: Typical Ageing Profile: Esimerkiksi muovimateriaalin väri muuttuu vain harvoin tasaisesti ajan kuluessa. Suurin muutos tapahtuu yleensä lyhyen ajan sisällä. Ajan kuluessa muovi menettää myös mekaaniset ominaisuutensa. Muutosten suuruus tai merkitys ja vastaavat ajat vaihtelevat materiaali- ja tuotekohtaisesti.

Vertaileva testaus

Testaustulos muodostuu vertaamalla testinäytteessä havaittuja muutoksia sopivaan referenssinäytteeseen. Vertailumateriaali tai näyte voi olla esimerkiksi tuotteen edellinen versio, jokin kilpaileva materiaali tai tuotantomenetelmä tai standardoitu Blue Wool -referenssi. Vertailua voidaan tehdä myös erilaisten käyttöympäristöjen välillä markkina-alueen muuttuessa.


Tyypillinen esimerkki vertailevasta testauksesta on muoveissa ja pinnoitteissa käytettävien väriaineiden ja uv-stabilointiaineiden vertailu, ja uv-stabilointiaineiden määrän optimointi, jotta riittävä uv-kesto saavutetaan. Optimoinnin hyödyllisyys näkyy sekä tuotteen laadussa että tuotantokustannuksissa.

Kiihdytetyt uv-altistukset ovat tavallisia vertailevassa testauksessa auringonsäteilyn vaihtoehtona. Myös muita rasitustekjöitä voidaan käyttää testauksessa aina kemikaaleista ja suolasta sykliseen lämpöön ja kosteuteen.

Tuotteissa ja materiaaleissa tapahtuvia muutoksia mitataan altistuksen aikana. Tavallisimpia mittauksia ovat väri- ja kiiltomittaukset sekä vetolujuus, venymä ja iskunkestävyys.

Toiminnallinen testaus

Toiminnallisella testauksella voidaan varmistaa tuotteen moitteeton toiminta rankoissakin olosuhteissa.

Testaus tehdään yleisimmin erillaisissa auringonsäteily-, lämpötila- ja kosteusolosuhteissa, mutta voimme tarvittaessa lisätä testiin muitakin rasituksia, kuten kemikaalirasituksen tai ilmanpaineen muutokset. Testausajat toiminnallisissa testeissä ovat tyypillisesti lyhyitä muutamasta tunnista muutamiin päiviin. Tuotteeseen kohdistuva rasitus voi perustua tiettyyn standardiin, esimerkiksi IEC 68-2-x, MIL-810X, tai rasitus voidaan räätälöidä tuotteen todellisten käyttöolosuhteiden mukaisiksi.

Äärimmäisiä testausolosuhteita ovat olleet ajoneuvojen hyttitestit 'aavikko-olosuhteissa' tai 'syvällä kaivoksessa', asetestaukset '11 km korkeudessa', mekaanisen toimivuuden testaus '30 metrin syvyydessä merivedessä'. Testattavat tuotteet ovat usein kehitysvaiheessa, mutta myös valmiita jo markkinoinlla olevia tuotteita testataan.

Testin tuloksena saadaan varmistus siitä, että tuote toimii hyvin testatuissa olosuhteissa tai mitä tuotteen ominaisuutta voisi vielä parantaa.

Korroosionkestävyys

Tuotteiden, rakenteiden ja materiaalien korroosionkestävyyttä testaamme altistamalla tuotteet kosteudelle, happamalle tai suolaiselle vesisumutukselle, keinotekoiselle sadevedelle tai kemikaaleille.

Testin rasitus voi vaihdella lievästä sisätiloja vastaavasta rasituksesta aina avomeri-tai kaivoskäyttöä vastaaviin olosuhteisiin. Altistusajat ovat muutamasta tunnista aina useisiin viikkoihin asti. Altistus voi kuvata tuotteen käyttöolosuhteita tai perustua testausstandardiin. Testit voivat olla myös kiihdytettyjä.

Testaustuloksena havaitaan ovatko altistusolosuhteet aiheuttaneet korroosiota ja missä vaiheessa korroosio ilmeni. Testaus voi paljastaa kuinka vakavasta korroosiosta on kysymys.

Korroosionkestävyyden testaamisessa käytämme mm. seuraavia standardoituja altistuksia:

  • ISO 9227 Salt Spray, suolasumu
  • MIL810G 509.5 Salt Fog
  • MIL810G 504.1 Contamination by Fluids, kemikaalinsieto
  • ASTM H85-02 / A5, prohesion
  • EN 50483-6, prohesion or EN 50483-6 7.4.1, salt mist
  • ISO 16701 Corrosion of metals and alloys, syklinen suolasumu ja kosteus
  • IEC 60068-2-11 or -52, salt mist

Värinpysyvyys

Väri on usein osa tuotteen tai joskus jopa koko yrityksen identiteettiä. Väri, visuaalinen ilme ja ulkoasu yhdistetään laatuun ja kestävyyteen. Esimerkiksi haalistuneen oranssi veneily- tai pelastusliivi ei lisää luottamusta sen toimivuuteen vaikka liivi edelleen hätätilanteessa kelluttaa. Tuotteen tekninen elinikä on usein pidempi kuin sen ulkonäön antama mielikuva.

Värinpysyvyyttä tutkitaan kiihdytetyillä testauksilla, joissa altistukseen käytetään ensisijaisesti uv-säteilyä ja säännöllisin väliajoin suoritetaan väri- ja kiiltomittauksia. Näiden tarkkojen mittaustulosten rinnalla käytetään myös visuaalista arviointia esimerkiksi Grey Scale -asteikolla, jolla myös visuaalinen havainto voidaan esittää numeerisesti. UV-säteilyn vaihtoehtona käytetään auringonsäteilyä (uv+näkyvä valo+lämpösäteily) ja erilaisia sisävalaistuksia. Lopputuotteen käyttöolosuhteet ja sovelluskohde määrittävät soveltuvimman testausmenetelmän.

Materiaalien värinmuutosta hallitaan mm. uv-stabilointiaineilla, oikeilla väriaineilla, suojapinnoituksilla, ja tuotantotapojen optimoinnilla.

Testaustuloksena saadaan tieto miten tuotteen väri muuttuu testauksen aikana ja miten silmä aistii tuon mahdollisesti syntyneen muutoksen. Referenssimateriaaleja hyödyntämällä voidaan antaa myös arvio minkälaisessa ajassa värinmuutos syntyy luonnollisissa olosuhteissa.

Optiset analyysit

Altistuksien aikana tapahtuvia muutoksia, kuten värinmuutosta, mitataan optisesti. Tyypillisimpiä mitattavia optisia suureita värin lisäksi ovat läpäisy (transmittanssi), heijastuminen (reflektanssi), imeytyminen (absorbanssi) ja 'haze'. Lisäksi mittaamme myös kiiltoa, kellastumisindeksiä ja värivääristymiä.

Testauksen aikaista värinmuutosta arvioidaan mitatuista L*a*b* -värikoordinaateista lasketulla värinmuutoksella (DE). Värinmuutos on määritelty siten, että suuruusluokaltaan yhden yksikön muutos vastaa juuri ja juuri silmin havaittavaa muutosta. Kiillon muutosta arvioidaan jäännöskiillon avulla, joka on kiillon prosentuaalinen muutos.

Tarjoamme valaisimiin liittyviä mittauksia kuten valonjako- tai valovirtamittauksia. Meidät on myös hyväksytty mittaamaan räjähdysvaarallisiin tiloihin suunniteltujen valaisinten optisia ominaisuuksia, irradianssia.

Optiikan mittauspalvelumme auttaa kaikissa optisiin mittauksiin liittyvissä asioissa.

  • IEC 60079-28, Explosive atmospheres - Protection of equipment and transmission systems using optical radiation (Audit Report VTT-S-22760-13)
  • ASTM D1044-05 Standard Test Method for Resistance of Transparent Plastics to Surface Abrasion haze
  • CIE1976 Colour coordinates
  • DIN 67530:1982 Gloss
  • ISO 2810:1999 Gloss
  • ISO 105-03:1993 Visual inspection, Grey Scale
  • ASTM E313 Yellowness Index
  • ASTM D 1003 07 Haze luminous transmittance of transparent plastics
  • ISO 9050:2003 Optical properties of Glazing
  • ISO 13803-2000 Reflection Haze
  • Total Solar Heat Transmittance
  • Total Solar Heat Reflectance

Testausraportin valinta

Tarkoituksenmukainen raportti

Kaikki raporttimme sisältävät testattavan näytteen dokumentoinnin, laitteistojen yksilöinnin ja kalibrointitiedon jäljitettävyyttä varten. Raportit toimitetaan sähköisenä pdf muodossa. Toimitus tapahtuu kahden työpäivän kuluttua testauksen päättymisestä.

Exposure Report sopii tilanteeseen, jossa asiakas tekee kaikki näytteitä koskevat mittaukset ja analyysit itse. Raportissa ei siis ole näytettä koskevia havaintoja, johtopäätöksiä eikä suosituksia. Exposure Report sisältää altistusmenetelmän kuvauksen sekä tiedon altistuksen aikaisista mitatuista ja todennetuista olosuhteista.

Comprehensive Test Report sopii tilanteeseen, jossa altistuksen lisäksi suoritetaan näytteitä koskevia mittauksia ja tehdään muita havaintoja. Raportti sisältää testausolosuhteiden dokumentoinnin lisäksi myös kaikki sovitut näytteitä koskevat mittaustulokset, testimenetelmän validoinnin ja testauksen lopputuloksen.

Customized Test Report sopii tilanteeseen, jossa asiakkaalla on omia mittaustuloksia tai muuta informaatiota, jotka halutaan sisällyttää yo. raportteihin täydentämään testauskokonaisuutta. Customized Test Report ei siis ole itsenäinen raporttityyppi.

Executive Summary sopii tilanteeseen, jossa halutaan viedä  kohdennettua tietoa joko yhteistyökumppaneille, alihankkijoille tai asiakkaille. Testausraportista nostetaan esiin tietty tulos, mittaus tai tuotteen ominaisuus. Executive Summary voidaan sopia myös julkiseksi.

Raportointipalvelu. Raportoimme myös mm. asiakkaan omia testauksia ja mittauksia dokumenttien ja testidatan perusteella. Voimme toimia myös 'kolmantena osapuolena', riippumattomana asiantuntijana ja testauksen seuraajana.

SOSIFI-kirjasto on asiakkaallemme myynnin ja markkinoinnin työkalu. Avoimessa SOSIFI-kirjastossa julkaistaan valittua ja loppuasiakkaalle ja kuluttajalle relevanttia tietoa tuotteen kestävyydestä tai toimivuudesta. Tuloskirjasto sisältää lyhyen yhteenvedon saaduista tuloksista ja testausmenetelmästä. Sen lisäksi on avoimesti saatavilla myös yksityiskohtainen raportti toteutetusta testauksesta ja sen perusteista. Testaus voi olla myös toisen testaustalon tai asiakkaan itsensä toteuttama. Testin suorituksen ja dokumentoinnin pitää olla luotettavaa ja ammattimaista.

Käyttämämme teknologia

Asiakkaan tarvitseman tiedon löytämiseksi tarvitaan kykyä soveltaa testausteknologioita

Teknologian monipuolinen hyödyntäminen perustuu ammatilliseen osaamiseemme, kattavaan laitevalikoimaan ja riippumattomuuteemme kaupallisista testauslaitevalmistajista.

Auringonsäteilyn simuloimiseen käytämme monimetalli- ja xenonlamppuja ja sopivia lamppuyhdistelmiä. UV-säteilyn, tavallisimmin UVA tai UVB, määrää ja laatua voidaan säätää himmeästä sisävalaistuksesta aina kirkkaaseen, jopa kolminkertaiseen auringonpaisteeseen saakka. Kykenemme mittamaan ja kontroloimaan luomamme säteilyn spektrin ja intensiteetin sekä säteilykentän tasaisuuden.

Joustavuutemme ja monipuolisuutemme korroosiotestauksessa perustuu omaan laitekehitykseemme. Hallitsemme kaikki sumutus- ja kostutusparametrit. Tästä syystä testauksia voidaan tehdä hallitusti myös voimakkailla kemikaaleilla ja hapoilla. Suurimmat korroosiotestikappaleet ovat tähän mennessä olleet 2 metriä pitkiä (1,5 kuutiometrin kammiotilavuus).

Optiikan laboratoriomme laaja laitekanta soveltuu erityisesti olosuhde- ja säätestausten aikaansaamien muutosten mittaamiseen sekä testiolosuhteiden todentamiseen. Käytämme mm spektroradiometrejä, tarkkuuspyranometreja ja spektrofotometriä. Mittauskalustomme kattaa aallonpituusalueet 190 nanometristä 20 mikrometriin.

Käytämme kuhunkin testaukseen parhaiten sopivaa teknologiaa. Testausmenettely voidaan suunnitella erikseen kullekin tuotteelle vastaamaan sen odotettavissa olevia toiminta- ja käyttöolosuhteita. Näin testaustuloksista saadaa esille asiakkaalle hyödyllistä tietoa.

Solartestaus vs. UV-testaus

Auringonsäteilytestauksen ja uv-testauksen erot

Tuotteen ja materiaalin ikääntyminen on monen tekijän summa. Ulko-olosuhteissa auringonsäteilyn vaikutus on merkittävä mutta myös sisätiloissa erityisesti ikkunan läheisyydessä auringonvalon vaikutukset ovat huomattavia. Ultraviolettisäteily (UV-säteily) on auringonsäteilyn osa lämpösäteilyn ja valon lisäksi.

UV-säteily on merkittävin osa materiaalien vanhenemisessa, vaikka uv-säteilyn määrä auringonsäteilystä on vähäinen, 5-7%. Esimerkiksi monet maalitehtaat käyttävät testauksissaan vain uv-säteilyä. UV-testauksessa ei 'tuhlata' energiaa pidempiaaltoisen säteilyn (näkyvä valo ja lämpösäteily) tuottamiseen, siksi se on kustannuksiltaan matalampaa kuin ns. kokospektritestaus.

UV-testauksessa täytyy kuitenkin muistaa, että näkyvän valon ja lämpösäteilyn vaikutukset jäävät kokonaan testaamatta. Siksi uv-testi on luonteeltaan enemmän vertailevaa testausta, ja jolla voidaan sulkea pois sellaiset materiaalit tai pinnoitteet, jotka eivät kestä uv-säteilyä - eivät ne silloin kestä auringonsäteilyäkään. Tämäkin on arvokas tieto. Jos materiaali tai pinnoite kestää uv-säteilyä vielä ei voida olla varmoja sen käyttäytymisestä auringonpaisteessa.

Räätälöityjä uv-testauksia voidaan tehdä esimerkiksi ympäristö- ja ikääntymisanalyysin perusteella

Koulutuspalvelut: Solar- ja uv-testaus

Koulutus on suunnattu tuotesuunnittelijoille ja tuotepäälliköille, testaussuunnittelijoille ja testaajille, mekaniikka- ja lämpösuunnittelijoille sekä muille sää-, materiaali- ja ympäristötestausta työssään tarvitseville.

Koulutus on suomenkielinen ja se pidetään asiakkaan tiloissa. Koulutusryhmän sopiva koko on 10 - 25 osallistujaa.

Ota yhteyttä ajankohdan sopimiseksi.

"Koulutuksen sisältö oli juuri sitä mitä työssä tarvitsemme"Janne Lappalainen, Laboratory Manager, Ensto Finland Oy

Tuotteen elinkaari – hallinnalla merkittävää kilpailuetua

Tuotteen elinkaari tarkoittaa tuotteen eliniän kaikkia vaiheita raaka-aineiden tuottamisesta käytöstä poistamiseen asti. Se on kannattavaa huomioida kaikessa yrityksen toiminnassa. Tuotteen elinkaarianalyysi antaa olennaista tietoa sekä kehityskohdista että siitä, missä ollaan jo onnistuttu. Se auttaa kokonaisuuden hahmottamista, ja sen avulla pystytään ylläpitämään tuotestrategian tasapainoa ja kohdistamaan resurssit paremmin.

Samankaltaisissa olosuhteissa ja ympäristöissä käytetyn saman tuotteen eliniän ei tulisi poiketa liiaksi keskiarvosta. Mikäli tuotteen elinkaariajattelu on laiminlyöty, tulee vastaan ikäviä yllätyksiä. Tuotteen mahdollisten käyttöolosuhteiden testaaminen on kannattavaa sekä kustannusten, resurssienhallinnan että loppukäyttäjän kannalta. Tuotteen elinkaaren hallinta muodostaa täten myös huomattavan kilpailuedun.

Taloudellinen, ympäristöllinen ja sosiaalinen tuotteen elinkaari

Elinkaariajattelussa keskitytään sekä ympäristövaikutuksiin, taloudellisuuteen että sosiaalisiin vaikutuksiin. Ne liittyvät kiinteästi toisiinsa.

Tuotteen elinkaarta voidaan kuvata vaiheittain. Jokainen vaihe tarvitsee erilaisia resursseja, kuten esimerkiksi puuta tai työtunteja, ja toiminnan tuloksena syntyy erilaisia tuotoksia, kuten sivutuotteita tai jätteitä. Kestävän kehityksen kannalta tuotteen elinkaariajattelussa tarkastellaan hiilidioksidipäästöjä ja muita ympäristövaikutuksia, kuten vesien rehevöitymistä tai maaperän toksisuutta. Jo tällä hetkellä monet yritykset kehittävät tuotteita yhtenä kokonaisuutena, johon ympäristövaikutukset kiinteästi liittyvät. Tuotteen elinkaari ei välttämättä pääty käytöstä poistamiseen: siitä voi tulla osa uutta tuotantoprosessia esimerkiksi osia kierrättämällä.

Sosiaalisen elinkaaren arvioinnilla on tarkoitus selvittää mahdolliset sosiaaliset positiiviset ja negatiiviset vaikutukset, joita kohdistuu tuotteen elinkaaren aikana eri sidosryhmiin. Se tarkoittaa esimerkiksi sitä, miten ihmisoikeuksia kunnioitetaan kussakin elinkaaren vaiheessa. Tuotantoketju ulottuu useimmissa tapauksissa lukuisiin eri maihin, ja monessa tapauksessa sosiaalisen elinkaaren vaikutusten jäljittäminen kokonaisuudessaan on hankalaa.

Taloudellinen näkökulma kietoutuu kaikkeen elinkaariajatteluun, eikä esimerkiksi ympäristöystävällinen tuote sulje pois kustannustehokkuutta. Mitä enemmän pystytään esimerkiksi hyödyntämään kierrätysmateriaaleja ja sitä edullisemmaksi prosessi yritykselle voi tulla.

Tuotteen elinkaaren neljä markkinavaihetta

Markkinoiden näkökulmasta tuotteen elinkaari on jaettu neljään eri vaiheeseen: esittelyyn, kasvuun, kypsyyteen ja laskuun.

Esitelyvaihe on usein yritykselle kaikkein kallein. Markkinat ovat vielä pienet, mutta esimerkiksi tuotekehitys ja -testaus sekä markkinointi nielevät rutkasti valuuttaa.

Kasvuvaiheessa myynnin ja näin ollen myös voittojen odotetaan nousevan. Yritys pystyy investoimaan markkinointiin ja tuotteen esilletuomiseen aiempaa enemmän maksimoidakseen kasvuvaiheen tarjoaman potentiaalin.

Kypsyysvaiheessa tuote on vakiinnuttanut asemansa, ja tähtäimessä on tuon saavutetun aseman pitäminen. Todennäköisesti kilpailu on kovimmillaan tässä vaiheessa, ja esimerkiksi tuotteen parantelu tai tuotantoprosessin kehitys voi tuoda kilpailuetua.

Laskuvaiheessa tuotteen markkinat alkavat kutistua joko kyllääntymisestä tai erityyppiseen tuotteeseen siirtymisestä johtuen. Laskuvaiheestakin on mahdollista saada voittoa esimerkiksi siirtymällä halvempiin tuotantotapoihin ja laskemalla hintaa.

 

Sään-, ympäristön- ja materiaalien keston selvittäminen tarkentaa elinkaarianalyysia huomattavasti. Kilpailuetua ei synnytä yksin selvityksen tulos vaan sen vieminen yrityksen arvolupaukseen, markkinointiin ja viestintään sekä tukemaan asiakkaan ostoprosessia.