SBR-kumista
Lumiankkuri-proton taustalla on Lapin Vesileikkauksen idea hyödyntää SBR-kumimateriaalia tehokkaammin. Osasta heidän valmistamistaan tuotteista syntyy sivuvirtana kumipaloja, jotka on aiemmin päätynyt jätteeksi. Nyt haettiin ratkaisua, jolla ylijäämä saataisiin käyttöön eri muodossa.
Prototyypin tavoite on hyödyntää erinäiset jämäpalat, joita vesileikatuista kaivosteollisuuteen valmistetuista SBR-kumituotteista syntyy. Hyödynnettävissä olevat kappaleet ovat noin 10mm paksuja.
SBR-kumirouheen haasteet
Varhaisessa vaiheessa materiaaliin tutustuessa ja sen yleisimpiä käyttökohteita kartottaessa paljastui, että iso osa siitä muutetaan rouheeksi ja käytetään sellaisenaan. Euroopan unioni on asettanut direktiivin (EU) 2023/2055, jonka tavoitteena on vähentää mm. mikromuovien päätymistä luontoon. Direktiivi kieltää muun muassa siirtymäajan jälkeen kumirouheiden käytön esimerkiksi urheilukentillä. Siksi projektiimi keskittyi etsimään kestävämpiä ratkaisuja materiaalin käyttöön.
Sivuvirran synty
SBR-sivuvirta syntyy vesileikattavan aihion jäännöskappaleesta, kun siitä on leikattu irti primaarituote. Aihio on yli metrin leveää 10mm vahvaa SBR kumimattoa ja siitä syntyy erilaisia jämäpaloja, joista pääosa on kiekkoja ja X-kirjaimen muotoisia kappaleita. Prototyypin tulisi hyödyntää nämä jämäpalat mahdollisimman tehokkaasti.
Tutustuminen SBR-kumin ominaisuuksiin
SBR-kumi oli projektitiimille melko vieras materiaali. Materiaaliominaisuuksia ja sen käsittelyä haluttiin tutkia hyvin käytännönläheisesti. Tällä tavalla saataisiin parempi käsitys siitä, mitä siitä voi tehdä. Kumia kokeiltiin liittää, hajottaa ja koota mekaanisesti eri tavoin. Mekaanisten testien lisäksi se jäädytettiin ja kokeiltiin yhdistellä liimauksin ja muiden tekniikoiden avulla.
Prototyypin valmistus ja testaus
Proton suunnittelu ja toteutus tehtiin TEQUn protoprosessin mukaisesti. Projektitiimi ideoi kolme konseptia ”Lumiankkurin”, ”Lepuuttajan” ja ”Kuljettimen”, joissa hyödynnetään SBR-kumipaloja mahdollisimman tehokkaasti huomioiden materiaalin ominaisuuksien sopivuus käyttötarkoitukseen. Lumiankkuri-konsepti valittiin näistä kolmesta prototypoitavaksi. Prototyyppi on teknisesti yksinkertainen, mutta inspiroi yksinkertaisuudellaan hyödyntämään tuotannon sivuvirran. Minimalistisessa protossa pienilläkin yksityiskohdilla on sekä teknisesti että esteettisesti suuri merkitys. Näihin haasteisiin projektitiimi tarttui protoa suunnitellessa ja testatessa.
Lumiankkuria lähdettiin toteuttamaan kahdessa eri muodossa, jotta suurin osa sivuvirrasta saataisiin hyödynnettyä. Ankkurointia varten tuleville naruille tarvittiin läpiviennit ja niitä varten jonkinlainen suojarengas. Naru voisi nimittäin käytössä, varsinkin rajussa tuulessa, sahata itsensä kumin läpi. Ratkaisuksi ajateltiin purjekankaisiin soveltuvia metallisia vahvikkeita. Kuitenkin 3D-tulostettu muoviholkki valikoitui lopulliseksi ratkaisuksi, koska sillä saatiin tuotua väriä tuotteiden ulkoasuun. Lisäksi narujen hallintaa varten täytyi miettiä ratkaisuja, jottei useiden ankkureiden kokoelma kuljetuspussissa johtaisi sotkuisaan narukasaan. Tätä varten proton muotoon suunniteltiin pienet hahlot, joihin naurut voidaan kietoa. Kumimateriaalin vesileikkausta testattiin, jotta voitiin varmistua, saadaanko pienetkin urat tehtyä tarpeeksi laadukkaasti.
Prototyypin toimivuutta testattiin Kemijoen jäällä sekä Lapin ammattikorkeakoulun Rovaniemen kampuksen läheisyydessä. Ankkureiden kykyä pysyä paikallaan testattiin mittaamalla. Testissä ankkuri pyrittiin vetämään lumesta ulos ja samalla mitattiin vedon voima kiloissa.
Valmis prototyyppi
Prototyyppi valmistettiin kahden kuukauden aikajänteellä vuosien 2024-2025 vaihteessa osana EKOTEQU-hanketta. Hankkeessa toteutettavat protot keskittyvät lappilaisten pienivolyymisten sivuvirtojen hyödyntämiseen osana uusien innovaatioiden luomista. Kukin kuudesta tehtävästä protosta sisältää kuukauden testaus- ja tutkimusvaiheen sekä kuukauden toteutusajan.
EKOTEQU-hanke toteutetaan aikavälillä 1.8.2023–30.4.2026.
Hankkeen kokonaiskustannukset ovat 495 601 €, joista Lapin liiton myöntämää EAKR- ja valtion rahoitusta on 396 480 €.
