Muoviratkaisublogi

Kierrätysraaka-aineiden käyttö muoviteollisuudessa on yleistynyt vuosien myötä. Tärkein syy tähän on ympäristönäkökulma ja tavoite pienentää lopputuotteiden hiilijalanjälkeä. Vaikka kierrätysmateriaalien käyttö kiinnostaa ja siihen kannustetaan, on uusiomuovin jalansijaa jarruttanut tähän asti raaka-aineiden epävarma saatavuus.

”Kierrätysraaka-aineiden käytössä on ollut tavallisesti se ongelma, että tarjolla olevat raaka-aineet ovat erilaisia ja niitä on vaihtelevasti tarjolla. Pääosa käyttämästämme kierrätysraaka-aineista on tullut tähän asti rakennusteollisuudesta ja maarakennuksesta, sillä muuta kierrätysmateriaalia ei ole juuri ollut tarjolla, ainakaan riittäviä määriä”, myyntipäällikkö Ville Mäkinen kertoo.

Käytettävissä olevan kierrätysraaka-aineen määrän odotetaan kasvavan lähivuosina, sillä muovin keräykseen ja kierrätykseen kannustetaan nyt myös kuluttajia. EU:n tavoitteena on, että vuoteen 2025 mennessä jäsenmaissa kierrätetään jo puolet kotitalouksen muovipakkauksista. Kuluttajien innostus muovin kierrätykseen luo uusia mahdollisuuksia kierrätysraaka-aineiden markkinoille.

Fortum Circo: muovipakkauksista uusiomuoviksi

Suomessa kotitalouksilta kerättyä muovipakkausjätettä käsitellään Fortumin muovijalostamossa Riihimäellä, jossa keräysmuovi lajitellaan ja jalostetaan pieniksi granulaattirakeiksi. Uusi kierrätysmuoviraaka-aine kulkee nimellä Fortum Circo.

”Fortum Circo on kotimainen uusioraaka-aine, joka tuo konkretiaa kuluttajien muovien lajittelulle. On hienoa huomata, että kuluttajat, brändin omistajat ja valmistajat kiinnittivät entistä enemmän huomiota raaka-aineiden alkuperään ja vastuullisuuteen. Neitseelliseen muoviin verrattuna Fortum Circon hiilijalanjälki on noin puolet pienempi. Lisäksi se on materiaalina monipuolinen, ja ominaisuuksia voidaan räätälöidä asiakaskohtaisesti käyttökohteeseen ja tuotantomenetelmiin sopivaksi”, kertoo Anniina Rasmus, Fortum Circon brändimyyntipäällikkö.

”Fortum Circo avaa täysin uudenlaisia mahdollisuuksia, sillä kuluttajilta kerättyä kierrätysmuovia ei ole ollut aiemmin tässä mittakaavassa saatavilla. Näen tämän uuden raaka-aineen etuina erityisesti sen hyvän saatavuuden ja tasaisen laadun. Fortum Circo mahdollistaa sen, että voimme valmistaa kuluttajien muovipakkausjätteestä puhallusmuovaustuotannossamme täysin uusia tuotteita. Odotamme mielenkiinnolla myös tulevaa yhteistyötä Fortumin kanssa kierrätysraaka-aineiden parissa”, Mäkinen iloitsee.

Kierrätysraaka-aineiden käyttö tulevaisuudessa

VMT:n tuotannosta noin 30 % valmistetaan tällä hetkellä kierrätysraaka-aineista. Määrän toivotaan kasvavan lähivuosina. Tuotannon raaka-ainejärjestelmät on uusittu, jotta ne soveltuvat paremmin kierrätysraaka-aineiden käyttöön. Myös omasta tuotannosta syntyvä hukkamateriaali hyödynnetään lähes täysimääräisesti.

”Asiakkaat ovat kiinnostuneita kierrätysraaka-aineista ja kannustamme niiden käyttöön. Tekniset muoviosat valmistamme edelleen uudesta raaka-aineesta, mutta monen muun tuotteen raaka-aineeksi soveltuu myös uusiomuovi. Selvitämme aina asiakkaan kanssa, onko kierrätysraaka-aineen käyttö mahdollista”, Mäkinen sanoo.

”Haluamme käyttää muovia viisaasti ja valita juuri oikean raaka-aineen oikeaan kohteeseen”, toimitusjohtaja Marja Mäkinen toteaa.

Kiinnostuitko? Ota yhteyttä, kerromme mielellämme lisää!
Lisätietoa Fortum Circosta: www.fortum.com/circo

Erityyppisiä säiliömäisiä tuotteita on maailmassa paljon, mutta millainen prosessi niiden valmistamisen taustalla on? Säiliömäiset muovituotteet ovat nykyään päivittäinen osa arkeamme virvoitusjuomapulloista huoltoasemien pesunestekanistereihin. Toki arjessamme näkyy säiliöitä myös huomattavasti suuremmassa mittakaavassa. Esimerkiksi kaupungeissa hyödynnetään nykyään vähemmän tilaa vieviä, maan alle upotettuja jätteiden syväkeräyssäiliöitä. Näidenkin rungot kuuluvat säiliömäisten tuotteiden ryhmään.

Helposti havaittavien säiliöiden lisäksi on myös hieman tuntemattomampi teknisten säiliöiden ryhmä. Nämä säiliöt ovat sellaisia, jotka lymyävät koneiden ja laitteiden uumenissa mahdollistamassa niiden toimintoja. Joskus osat eivät näy käyttäjälle ollenkaan koko tuotteen elinkaaren aikana.

Säiliömäinen tuote vaatii valmistusmenetelmältä enemmän

Miten sitten määritellään säiliömäinen muovituote? Vaikka kenttä onkin kattava, niin tietyt reunaehdot auttavat joukon rajaamisessa. Säiliömäinen muoto ja sisätilavuutta ympäröivä yhtenäinen ulkopinta ovat määrittelyn perusominaisuudet. Yleensä niin sisä- ja ulkopuolellakin on jokin toiminnallinen tarkoitus.

Säiliömäinen kappale ei kuitenkaan ole sama asia kuin kuorikappale. Alla karkea hahmotelma näiden eroista.

Perinteisessä muovituotteen valmistuksessa muottityökalu pystytään laittamaan tuotteen sisäpuolelle. Säiliömäistä muotoa valmistettaessa muottityökalua ei kuitenkaan voida hyödyntää samalla tavalla, vaan sisäpuoli täytyy saada muovautumaan ikään kuin itsestään. Tämä on ratkaistavissa myös niin, että valmistetaan kaksi kuorikappaletta ja asetetaan ne vastakkain, jolloin syntyy myös säiliötä vastaava muoto. Tämän menetelmän heikkous on se, että se jättää ikävän sauman tuotteen keskelle ja vaatii erillisen liitostavan. Näin mahdollinen riski vuodoille ja muille ongelmille myös kasvaa.

Valmistusmenetelmissä selkeät erot tarpeiden mukaan

Jos säiliömäiselle kappaleelle halutaan aidosti yhtenäinen ja tiivis seinämämuoto, jää vaihtoehdoiksi kaksi valmistusmenetelmää: puhallusmuovaus ja rotaatiovalu. Näitä kahta verrataan toisiinsa usein kilpailijoina, mutta todellisuudessa kyseessä on kaksi hyvin erilaista valmistusmenetelmää, joilla on selkeät omat vahvuusalueensa.

Valmistusmenetelmää valittaessa on hyvä palata seuraavien peruskysymysten äärelle:
– Mikä on tuotteen koko?
– Miten paljon tuotetta tarvitaan määrällisesti?
– Mikä on lopputuotteen ympäristö ja käyttökohde?

Vastaukset kahteen ensimmäiseen kysymykseen tekevät aika selkeän karsinnan puhallusmuovauksen ja rotaatiovalun välillä. Koosta puhuttaessa säiliömäiset tuotteet mitattaan tilavuutena. Puhallusmuovauksen tehokas hyödyntäminen onnistuu parhaiten noin kahdesta desilitrasta aina 300–400 litraan saakka. Siitäkin ylöspäin toki pääsee, mutta työkalun kokoluokka alkaa kasvamaan niin korkeaksi, että pohjoismaisille valmistusmäärille investointiluokat alkavat olemaan turhan suuret. Kun puhutaan kuutioista tai vähintään yli 500 litran kappaleista, selkeä valinta on rotaatiovalu.

Sarjatuotantoa vai pienempiä eriä?

Kun pohditaan tuotteiden valmistusmääriä, hyvä volyymin mittari on vuosimenekki. Valmistusmäärä tuo jälleen kahden eri menetelmän vahvuudet esiin. Puhallusmuovaus voidaan luokitella sarjatuotantomenetelmäksi, sillä tuotteiden valmistussykli on verrattaen lyhyt (ykkösminuutteja) ja tuotteiden laadullinen toistuvuus on korkeaa tasoa. Valmistetavissa tuotteissa on siis keskenään hyvin vähän laadullista heittoa. Sarjatuotantomenetelmäksi puhallusmuovausta voi kutsua myös siitä syystä, että se pitää volyymista: mitä korkeammalle vuosivolyymi kasvaa, sitä tehokkaammaksi puhallusmuovaus nousee.

Nopean prosessin johdosta puhallusmuovauksen vahvuus onkin tuotteiden tehokas yksikkökustannus.
Hieman korkeahko työkalukustannus saattaa helposti karsia menetelmän listalta, varsinkin kun puhutaan pienemmistä tuotemääristä vuositasolla. Puhallusmuovauksen muottityökalut ovat aina koneistettuja ja vesijäähdytettyjä teräs- tai alumiinimuotteja. Puhallusmuovauksessa muottityökalun täytyy olla rakenteeltaan verrattain kestävä, että se pystyy pitämään kasassa muotin sisälle saatetun paineilman (6-8bar).

Vankkarakenteisina möhkäleinä ne ovat myös pitkäikäisiä ja kestävät oikein käsiteltynä helposti koko tuotteen elinkaaren. Muottikustannuksista huolimatta todellisuudessa kohtuullisen pienetkin sarjat ovat jo puhallusmuovauksella kannattavia. Hyvänä nyrkkisääntönä on, että kun tuotteiden vuosittainen tarve alkaa olla 500 kappaleen luokkaa, kannattaa puhallusmuovausta pitää tarkastelussa mukana. Valmistusmäärissä ei tule myöskään heti raja vastaan, sillä menetelmä taipuu jopa satoihin tuhansiin kappaleisiin saakka yhden muotin voimin.

Rotaatiovalu taas on vuosimenekin näkökulmasta parhaimmillaan pienissä sarjoissa, alle 500 kappaleen vuosivolyymissa. Sen muottityökalut voivat olla rakenteeltaan puhallusmuovausta kevyempiä, jopa ohutlevystä työstettyjä. Tämän mahdollistaa rotaatiovalun paineeton valmistusprosessi, joka samalla pystyy pitämään muottityökalun kustannukset maltillisina. Tosin nykypäivän tuotemuotoilu ja vaativat toiminnalliset muodot ovat pakottaneet myös rotaatiovalumuotit koneistettavien työkalujen maailmaan, jolloin liikutaan hintaluokaltaan puhallusmuovausmuottien kanssa tasoissa. Rotaatiovaluprosessille on ominaista hieman pidempi valmistussykli (kymmeniä minuutteja). Tästä johtuu myös rotaatiovalutuotteiden yksikkökustannusten korkeampia hinta.

Puhallusmuovaus tuo keveyttä, rotaatiovalu mahdollistaa terävät kulmat

Myös ympäristötekijöillä on vaikutus valmistusmenetelmän valintaan. Ympäristötekijöiksi ajatellaan muun muassa käyttölämpötilat, kemialliset rasitukset ja mekaaniset kuormitukset. Tässä tekstissä verratuissa menetelmissä käytössä olevat muoviraaka-aineet ovat melko lailla samat, joten valmistusprosesseille ominaiset erot, kuten seinämän vahvuus, tuovat eniten eroavaisuutta.

Puhallusmuovaustuotteet ovat yleensä selkeästi kevyempiä johtuen paremmasta seinämävahvuuden hallinnasta. Tuotteen seinämävahvuudet voidaan säätää tarkasti, jolloin pystytään valmistamaan kevyitä rakenteita. Pieni heikkouskin tästä menetelmästä kuitenkin löytyy. Terävien ulkonurkkien muodostaminen voi olla hieman hankalaa, sillä muovausprosessi perustuu materiaaliaihion venyttämiseen.

Rotaatiovalulla tilanne on lähestulkoon päinvastainen: terävät muodot ja nurkat sisältävät yleensä moninkertaisen määrän materiaalia tasaisiin seinämiin ja pyöreään muotoon nähden. Tästä syystä lopputuotteet rotaatiovalussa ovat usein melko raskaita. Parhaiten tuotteet menetelmien välillä erottaakin painosta. Rotaatiovalutuotteissa on hieman järeämpi tuntuma – jossain sovelluksissa tästä saattaa olla hyötyä.

Yhteenveto menetelmistä:

• Eri kokoisten säiliömäisten tuotteiden valmistus:
  • 2 dl – 500 l  Puhallusmuovaus
  • 500+ l  Rotaatiovalu
• Säiliömäisen tuotteen vuosimenekki
  • >500kpl  Puhallusmuovaus
  • <500kpl  Rotaatiovalu (joissain tilanteissa myös puhallusmuovaus)
• Tuotteen ominaisuudet
  • Puhallusmuovaus
    • Pyöreät muodot
    • Kevyt, seinämän vahvuus hyvin hallinnassa (Terävät nurkat vaativat huomiota)
    • Hyvä kemiallisen rasituksen kesto
  • Rotaatiovalu
    • Mahdollisuus terävämpiin muotoihin
    • Raskaampi rakenne, runsas seinämänvahvuus (Vahvat nurkat)
    • Hyvä kemiallisen rasituksen kesto

Muotin etsauksella lisäarvoa muovituotteeseen – viimeistelty ilme, helppohoitoisuus ja kustannussäästö

Muotin etsaus – design pintastruktuuri

Muotin etsaus antaa mahdollisuuden tehdä muovituotteelle erilaisia designpintoja esimerkiksi marmori- tai nahkajäljitelmää, rasterointia tai viivoitusta. Etsausprosessissa muotin pintaan syövytetään kemikaaleilla haluttu kuvio. Muovituotteen pintaan jäävän kuvion syvyys riippuu etsausaineen vahvuudesta ja vaikutusajasta. Menetelmällä ei voi tehdä syviä kuvioita vaan vaikuttaa ainoastaan pintastruktuuriin.

Rasteroitu pinta puhallusmuovatussa ilmakanavassa

Pintastruktuurin hyödyt asiakkaalle

Pintastruktuuri tekee muovikappaleesta viimeistellyn näköisen. Asiakkaan tuotteessa pintastrukturoitu muovikappale on mahdollista jättää näkyviin pintaosana.

Viimeistelty design tuo lisäarvoa kokonaisuuteen. Se on helppo pitää puhtaana ja on kestävä.

Asiakkaan suunnitelu- ja kokoonpanoprosessit helpottuvat, kun muovikappaletta ei tarvitse pinnoittaa tai verhoilla. Pintakuvioinnin avulla voidaan jättää pois työvaiheita, mikä nopeuttaa kokoonpanoa asiakkaan päässä ja tuo kustannussäästöjä.

Valmistettavien kappaleiden hinta ei juurikaan nouse. Menetelmä on investointi asiakkaan omistamaan tuotantomuottiin.

Case Avant Tecno

Avant Tecnon kuormaajiin asennetaan puhallusmuovattuja ilmakanavia, jotka on pintastrukturoitu. Muottiin tehty etsaus mahdollistaa sen, ettei ilmakanavaan tarvitse lisätä erillistä verhoilua.

– Alkuperäinen idea oli lisätä muovituotteeseen verhoilu liimaamalla, mutta totesimme, että on parasta tehdä muotti etsattuna. Siten kappaleen pintaan saatiin haluamamme struktuuri, johon olemme olleet todella tyytyväisiä. Pinnassa imitoitiin vähän sitä keinonahkaista pintaa, mitä alunperin mietimme. Se näyttää siistiltä ja istuu hyttiin hyvin. Kun pinta on suoraan muovituotteessa, siitä syntyy iso kustannussäästö, asiakas huomauttaa.

VMT – Ammattitaitoinen kumppanisi

Se miten hienovarainen strukturoitu pinta saadaan siirtymään valmiiseen muovituotteeseen, vaatii ammattitaitoa. Menetelmä on perinteisesti ollut käytössä ruiskuvalumuoteissa. Olemme VMT:llä laajentaneet osaamistamme saman menetelmän käyttämiseen asiakaslähtöisesti myös puhallusmuovausmuoteissa.

Kiinnostuitko?

Kysy lisää myynnistämme!

Mitä on muovin puhallusmuovaus?

Puhallusmuovausmenetelmä perustuu ekstruusio eli suulakepuristamiseen. Puhallusmuovausmenetelmässä putkimainen lämmitetty muoviaines lasketaan muotin väliin. Muotti suljetaan ja putken sisään johdetaan sopivalla paineella ilmaa, jolloin muovi painautuu muottia vasten. Kappale jäähdytetään, putki leikataan ja muotti avataan ja kappale on valmis viimeistelyyn.

Prosessin läpimenoaika on lyhyt, mikä tekee puhallusmuovatusta kappaleesta hintakilpailukykyisen. Puhallusmuovauksesta erinomaisen massatuotantomenetelmän tekee sen hyvä toistettavuus ja vaihteluvälin hyvä hallittavuus.

Puhallusmuovauksen edut ja ominaisuudet

Puhallusmuovatut kappaleet ovat saumattomia, säiliömäisiä tai ontelomaisia ja usein pyöreämuotoisia. Puhallusmuovatut kappaleet voivat olla myös hyvin pitkiä ja kanavamaisia. Muotorajoitteita ei juurikaan ole. Muovikappaleisiin on mahdollista muotoilla helposti erilaisia väistöjä tai liittää lukuisia inserttejä, kuten metallikierreosia, letkukaroja, tukijalkoja tai kiinnikekorvia.

“Usein varsinkin kone- ja laiteteollisuudessa asiakkaamme haasteena on tilanahtaus yhä pienenevissä konetiloissa. Pystymme puhallusmuovatuilla kappaleilla hyödyntämään ahtaita paikkoja, sillä kappaleet voivat olla monimuotoisia ja seinämän paksuus on hyvin hallittavissa.” 

Puhallusmuovausmenetelmä mahdollistaa tasa- ja ohutseinämäisyyden. Puhallusmuovauksella voidaan kappaleiden seinämävahvuudet määritellä tarkasti, sillä menetelmä takaa hyvän sitkoisuuden. Näin ollen kappaleen painon optimointi on mahdollista, koska seinämävahvuutta ei ole tarpeen kasvattaa, jotta saavutetaan haluttu jäykkyys.

Seinämäpaksuus vaikuttaa painon lisäksi raaka-ainekulutukseen ja sitä kautta tuotteen kappalehintaan. Raaka-aine valinnoilla mahdollistetaan myös läpinäkyvyys, jolloin esimerkiksi nesteen korkeutta voidaan tarkkailla kappaleen seinämän läpi.

Mittatarkkojen muovituotteiden valmistaminen on mahdollista, koska puhallusmuovausprosessissa vaihteluväli on helposti hallittavissa.

”Toista metriä pitkän kappaleen kiinnikekorvien, jotka sijaitsevat eri päissä kappaletta, heitto saadaan pidettyä alle millin sisällä.” 

Myös lujarakenteiset litteät ja ohuet kappaleet onnistuvat puhallusmuovausmenetelmällä. Kotelomainen rakenne takaa tarpeeksi jäykän rakenteen mutta on umpinaista rakennetta kevyempi.

Puhallusmuovauksessa käytetty muoviraaka-aine kestää hyvin kemikaaleja ja on siten turvallinen käyttää haastavissakin kohteissa.

Puhallusmuovausmuotti

Puhallusmuovauskappaleiden muotit ovat erittäin kestäviä ja lähes ikuisia työkaluja. 100 000 kappaleen vuosivolyymin voi hallita mainiosti yhdellä muotilla. Kestävyys ja pitkä käyttöikä näkyy kuitenkin myös muottien hinnassa mutta kompensoituu nopeasti, mikäli muovikappaleen volyymilla on kasvusuunnitelmia.

”Vanhimmat muottimme ovat vuodelta 2003, ja ne toimivat edelleen moitteetta. Teemme muoteille perushuoltoja ja pieniä kunnostuksia aina tarpeen mukaan.”  

Ville Mäkinen
Myyntipäällikkö