Matkaraportti. Ligna-messut

Transkriptio

1 Matkaraportti Ligna-messut Puun käytön laaja-alaistaminen- hankkeen osatutkimus proj. nr. A31942 Lieksan Teollisuuskylä Oy Kerantie Lieksa

2 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 2 Sisällysluettelo 1. JOHDANTO 3 2. MATKAN TAUSTA JA TAVOITE 3 3. MODIFIOIDUT PUUTUOTTEET, UUDET RATKAISUT, VALMISTUSTEKNOLOGIAT JA LIIKETOIMINTAMALLIT 3.1 Modifioidut puutuotteet ja valmistusteknologiat Uudet puutuoteratkaisut Energiatehokkuutta lisäävät ikkuna- ja ovikomponentit Lamelleista valmistetut komponentit SIVUTUOTTEISIIN LIITTYVÄT RATKAISUT UUDET PUURAKENNEJÄRJESTELMÄT MARKKINAT TUOTTEET TEKNOLOGIA UUDET PUURANNERATKAISUT 5.1 CLT Mitä eroavaisuuksia MHM / CLT CLT puristin Dekoplan innovatiivinen puun höyläysmenetelmä SC3i katkontalinja

3 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 3 1. Johdanto Puun Käytön laaja-alaistamishankkeen tavoitteena on kartoittaa uusia puutuoteratkaisuja ja puun modifiointiteknologioita seuraavasti: - millaisia tuotteita, mihin käyttötarkoituksiin, tärkeimmät ominaisuudet ja testaustiedon hankinta mm. palon- tai termiitinkestosta - valmistusteknologiat eli millaisilla koneilla, laitteilla ja prosesseilla tuotteita valmistetaan - sivutuoteasiat eri ratkaisuilla - Uusiin tuotteisiin ja järjestelmäkokonaisuuksiin sekä modifiointiin liittyvät kohdemarkkinoiden ja valmistusmaan vaatimat hyväksynnät, vaatimukset, määräykset ja asiakastarpeet - Kootun tiedon analysointi Lieksan Teollisuuskylä Oy:n ja yritysverkoston käyttöön eli raportti liiketoimintamallivaihtoehdoista 2. Matkan tausta ja tavoite Messuilta haettiin uusia modifiointiratkaisuja (esim. palosuojaus ja alumiinin korvaus). Tätä tehtävää suorittivat erityisesti Hannu Boren (Borenova Oy) ja Arttu Nupponen (Kit-Sell Oy), jotka olivat messuilla koko messujen ajan. Pääryhmä puolestaan tutustui erityisesti CLT-levyn kone ja laiteratkaisuihin, jotka soveltuivat pienen mittakaavan tuotantoon. Niin ikään kiinnostuksen kohteena olivat bioenergiapuolen laiteratkaisut, mm pelletti- ja brikettipuristimet. Lisäksi haettiin tietoa automaatti katkontalinjoista ja CNC-työstökoneista. Tämän lisäksi yrityksillä oli omia tavoitteitaan ja tapaamisiaan messuilla.

4 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 4 3. Modifioidut puutuotteet, uudet puutuoteratkaisut, valmistusteknologiat ja liiketoimintamallit 3.1 Modifioidut puutuotteet ja valmistusteknologiat Ligna-messuilla oli esillä muutamia uusia, modifioituja puutuotteita mm. uudenlaiseen puun lämpökäsittelyyn perustuva Firmolin-teknologia (kts. Lisäksi WTT esitteli lähes täysin automatisoitua kuumaöljykyllästämöä kts kuva 1. Kyseessä on vanha Royal-käsittely, mutta teknologian kehittymisen myötä lopputuotteet näyttävät paljon paremmilta kuin 10 vuotta sitten. Myös valmistuskustannuksia on saatu alemmaksi automaation avulla. Muita puun modifiointiin ja kyllästykseen keskittyviä laitteistovalmistajia olivat belgialainen ISLE ja tanskalainen IWT/Moldrup. Radiata-männystä valmistettuja Accoya tuotteita eli asetyloimalla modifioitua puuta oli esillä ikkuna-aihioissa kts kuva 2 ja Puun modifiointiin tarjosivat kemikaaleja Momentive (globaali yhtiö, jolla tehdas Kiteen puhoksessa), NTL-Chemicals Consulting ja TAG Chemicals GmbH. Puun palosuojaukseen tarjosi ratkaisuja Ecochem international nv (kts kuva 3). Laitteistovalmistaja ISLEn asiakas Ranskassa ( SOCIETE CMBP ) valmistaa palosuojattuja puutuotteita. Palosuojakemikaalin toimittaa espanjalainen Frosch ChemieS.L. ( Kuva 1. WTT:n osaston messu taulu lähes täysin automatisoidusta kuumaöljykyllästämöstä.

5 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 5 Kuva 2.

7 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy Uudet puutuoteratkaisut Energiatehokkuutta lisäävät ikkuna- ja ovikomponentit Ikkuna ja ovirakenteissa käytettäviä puukomponentteja oli paljon esillä messuilla. Kasvaneiden energiatehokkuusvaatimusten vuoksi puukomponenttien eristyskykyä oli pyritty lisäämään monin eri ratkaisuin kts kuvat Uudenlaiset, energiatehokkuutta lisäävät komponentit ovat liimattuja hybridirakenteita, joissa mukana eristemateriaalikerros tai ontto rakenne. Monissa komponenteissa ikkunoiden ulkopinnoilla normaalia mäntyä paremmin säänkestävästä puumateriaalista valmistetut lamellit. Kuva 4. Kuva 5.

12 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 12 Kuva 10. Oven sisärakenne.

15 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy Lamelleista valmistetut komponentit Messuilla oli esillä useita eri lamelleista liimaamalla valmistettuja puukomponentteja, jotka korvataan joko perinteistä massiiviaihiota ja sormijatkamalla valmistettua aihiota. Näitä komponentteja myydään ikkuna- ja ovivalmistajille sekä ulko- ja sisäverhouksiin. Kuvissa 13 ja 14 on esitetty laitevalmistaja Weinigin linjalla tehtyä kantteliaihiota, joka on valmistettu ensiksi poistamalla oksat lamelleista ja sormijatkamalla ne pitkiksi aihioiksi. Tämän jälkeen kolme lamellia on liimattu päällekkäin kantteliaihioksi. Kuvassa 15 näkyy aihioista valmistettu ikkuna. Kuvissa 16, 17 ja 18 näkyy erilaisista kovapuulamellikomponenteista valmistettuja ikkunoita. Kuvassa 19 on esitetty kantteliaihioiden hintoja. Kuvassa 20 näkyy erilaisia liimaamalla valmistettuja ovikomponentteja. Kuvassa 21 on esitetty erilaisia lamelleista liimaamalla valmistettuja sisä- ja ulkoverhoustuotteita. Kuvassa 22 on esitetty lehtikuusesta valmistettu parkettiterassi. Kuva 13. Ikkuna-aihio ja sen valmistus laitevalmistaja Weinigin linjalla.

16 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 16 Kuva 14. Valmista aihiota.

17 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 17 Kuva 15. Aihioista valmistettu ikkuna.

25 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy Sivutuotteisiin liittyvät ratkaisut Messuilla oli todella paljon esillä linjastoja, joilla valmistettiin kuluttajabrikettiä. Yksi oleellinen asia kuitenkin puuttui: Hintaluokaltaan euroa maksavia kostean/märän biopolttoaineen kuivaukseen/priimaukseen sopivia laitteistoja ei ollut esillä ollenkaan eli esim. Biopatun tyyppisillä kuivauslaitteistoilla olisi selvästi markkinarako. Normaalisti optimikosteus briketöintiin/pelletöintiin on 10 14%. Jos kosteus on tätä hieman suurempi 15 18%, niin tuotettavan briketin halkaisijaa kannattaa kasvattaa. Tämä vähentää korkeamman kosteuden aiheuttamia tuotanto-ongelmia. Kuvassa 22 on näkyy, miten raaka-aine vaikuttaa briketin ulkonäköön ja laatuun. Kuvassa 23 on esitetty maailman suurin brikettitehdas, joka valmistaa brikettiä pelkästään kuluttajapakkauksiin pakattuna. Kuvissa 24, 25 ja 26 näkyy purun ja kutterinlastun paalausyksiköitä ja niiden budjettihinnat.

26 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 26 Kuva 23. Raaka-aineen vaikutus briketin ulkonäköön ja laatuun.

27 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 27 Kuva 24. Maailman suurin kuluttajabrikettiä kuluttajapakkauksiin valmistava tehdas.

28 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 28 Kuva 25. Purupaalien robottilatoja - budjettihinta euroa.

29 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 29 Kuva 26. Purupaalain - budjettihinta euroa.

30 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 30 Kuva 27. Purupaalain - budjettihinta euroa.

31 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy Uudet puurakennejärjestelmät Markkinat - Tuotteet - Teknologia - Uudet puurakenneratkaisut 5.1 CLT Suomalaisittain ehkä kiinnostavin uusi rakennejärjestelmä, jonka käyttö myös kerrostaloissa on mahdollista. Toimii rakentamisen arvoketjussa kuten betonielementti. Kuva 28: CLT rakenne Kuva 29. CLT-kiintopuuta näkee jopa porrasaskelmina

32 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 32 CLT tarkoittaa ristiinliimattua massiivipuu seinärakennetta, jonka etuina on mm. kerrosrakentaminen, pystytyksen nopeus, mahdollinen työmaatyöstettävyys verrattuna betoniin, rakenteen painumattomuus ja talvirakentaminen. Elementit toimitetaan työmaalle esityöstettynä sisältäen johtourat, ovi- ja ikkuna-aukot ja myös välipohjarakenne CLT:stä on mahdollista. Lisäksi voidaan kasvattaa merkittävästi kotimaista puunkäyttöä uusiutuvana raakaaineena. Seinärakenteen yleisin koko on 3m x 12m x 0.2m. Ledinek on kehittänyt linjakokonaisuuden, jolla voidaan valmistaa vuodessa noin m 3 seinäelementtiä. Ledinkiltä löytyy ratkaisu myös pintalaudan 22 x 100 mm ristiinliimauslinjalle, jolla kapasiteetti mahdollista jopa m 3. Kuva 30. CLT-liitokset eivät ole vaikeita. Rakenteeseen voi käyttää paljon puuta, jota Suomessa riittää. Suomalaisittain ehkä kiinnostavin uusi rakennejärjestelmä, jonka käyttö myös kerrostaloissa on mahdollista palomääräysuudistuksen myötä. Toimii rakentamisen arvoketjussa kuten betonielementti. Tuotanto on mahdollista myös pk-yritysten mittakaavassa. Elementtien valmiusaste on korkea ja nopeuttaa rakennusvaihetta. Kantavuus, ekologia ja lämpö- ja kosteus-tekninen toimivuus on hyvä. Voi yhdistää pilari-palkki-rakenteisiin. Välipohjan voi toteuttaa samasta materiaalista. Euroopassa on useita CLT-valmistajia. Tuoterakenteita on useita, eivätkä rakenteet ole vielä vakiintuneita.

33 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 33 Standardi EN ei ole vielä voimassa. Toistaiseksi Suomessa elementtejä toimittaa vain Stora Enso, jonka lähin CLT-tehdas on Itävallassa Mitä eroavaisuuksia MHM / CLT Periaatteessa sama käyttötarkoitus Elementtien työstötekniikka on sama Raakalevyn hinta jokseenkin sama MHM = Massiv Holz Mauer naulaamalla ristikkäin ladotuista kerroksista muodostuva paksu puulevy tuotannon aloituskynnys on helpompi, koska Investointi on halvempi ei tarvitse sotkea näppejä liimaan ei tarvita liimattujen rakenteiden laadunvalvontaa rakenteen lämmöneristys on hieman parempi, kuin CLT-rakenteen, koska kerroslamellin uritus sitoo ilmaa rakenteen sisälle ei sellaisenaan sovellu välipohjarakenteeksi, johon erikseen PHE (välipohjaelementti). Kuva 31. MHM rakenne CLT (Cross Laminated Timber) liimaamalla ristikkäin ladotuista kerroksista muodostuva puulevy raaka-aineessa ei juurikaan vajaasärmää, jotta laudan lappeilla liimapinta-ala riittää rakennusfysikaaliset ominaisuudet voivat olla paremmat tosi järeässä rakentamisessa = korkeat kerrostalot kantavan seinärakenteen paksuus voi olla ohuempi, kuin MHM

34 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 34 ehkä paloturvallisempi soveltuu myös välipohjarakenteeksi pinnan laatu helpommin hallittavissa, koska laudat syrjäliimataan ja pintaan voi valita laatulaudat levypaksuutta voi helpommin muuntaa, koska lamellikerroksien paksuus on vapaavalintainen raaka-elementin pituus voi olla suurempi, jopa 16 m ( jopa 20 m) Kuva 32. CLT-puristin

35 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 35 Kuva 33. CLT-puristin Kuva 34. CLT-layout

36 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 36 Kuva 35. MHM-seinävalmistuslinja Täysin uuden massiivipuuseinä järjestelmän (MHM) tuotantoon on Hans Hundegger Maschinenbau GmbH tuonut ensimmäisen automatisoidun valmistuslaitteen markkinoille. Massiivipuuseinän kehitti MHM Entwicklungs GmbH. Tuotantolaitos koostuu ura- ja ponttihöylästä (NF), Wandmasterista (WM) ja portaalityöstökeskuksesta (PBA). Ura- ja ponttihöylällä halutun levyiset (14-26 cm), kuivatut 24 mm laudat, lajittelematta profiloitu ja uritettu ja tehdään kummallekin puolelle ponttiliitos. Sen jälkeen laudat puristetaan ristikkäin tietokoneohjatussa Wandmasterissa kooltaan 2 m x 2 m - 3,25 m x 6 m ja paksuudeltaan 7-36 cm oleviksi raakaelementeiksi ja naulataan kerroksittain toisiinsa juuri tähän tarkoitukseen kehitetyllä alumiini-ura-naulalla. Raakaelementit leikataan seuraavaksi CNC-portaalityöstökeskuksessa haluttuun kokoon ja muotoon, myös ovi- ja ikkuna-aukot. Voidaan jyrsiä myös kaikki urat ja aukot LVI- ja sähköasennuksia varten. Täydellinen Massiv-Holz-Mauer valmistuslinja vaatii noin 40 m x 10 m tilaa. Yhdessä vuorossa voidaan valmistaa noin m² seinäelementtejä vuodessa. Korkean automatisointiasteen vuoksi linjaa voi käyttää yksi koneenkäyttäjä yksinään CLT puristin Investointi alkaa n euroa, sis. manuaalinen syöttö ja kapasiteetti kahdella vuorolla. Riippuu myös liimasta, kapasiteetti näin ollen n m 3. Jos kapasiteettia halutaan lisätä ja tai poistaa manuaalisyöttö, niin seuraava vaihe on lisää noin euroa (alipaineladonta). Nämä eivät sisällä sormijatkoslinjaa ja aihio tulee alihankinnasta. Ei sisällä myöskään siltanostureita, eikä muutakaan, mikä liittyy oheistoimintoihin.

37 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy Dekoplan innovatiivinen puun höyläysmenetelmä Kuva 36. Deco paneli Kuva 37. Deco paneli Kuva 38. Deco piilupinta Kuva 39. Deco paneli

38 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 38 Kuva 40. DEKOPLAN - Samalla terällä kaikki kappaleet - investointi , sisältää koneen + ohjelman + 2 varaterät. Eli koko paketin. - samat terät käyvät eri pinnamuodoille; yhdellä sarjalla saa helposti 100 eri asetetta - aseteaika noin sekuntia - syöttönopeus 3-20 m/min - paino 5500 kg - koko L x W x H x x mm - teho 28 kw

39 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 39 Kuva 41. Dekoplan höyläkone Kuva 42. Dekoplan kursot

40 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 40 Kuva 43. Dekoplan kursot Kuva 44. Ohjauspulpetti

41 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy SC3i katkontalinja Kuva 45. SC3i katkontalinja Katkaisu - poraus - jyrsintä - pistosahaus - piirto - kirjoitus Uutta: vaakasuuntaisilla työstöyksiköillä poraus ja pistosahaus! Taloudellisin kone Pre-Cut ja NR-tuotteiden katkaisuun! Nopea katkaisu ja optioina useita lisätyöstömahdollisuuksia Poikkimitat alkaen 12 x 40 mm aina 160 x 450 mm (200 x 450 mm) asti Puutavaran maksimipituuden suhteen ei rajoituksia Käsin- tai automaattinen syöttö Automaattinen kappaleen luovutus EKP-ohjelma Rajapinta muille suunnitteluohjelmille Työstöyksiköt helposti jälkiasennettavissa Speed-Cut SC3:ssä on kaksi toisistaan riippumattomasti toimivaa kuljetusjärjestelmää. Tämä mahdollistaa verrattoman nopean ja tarkan puun käsittelyn ja siten erittäin lyhyet läpikulkuajat ilman asetusta ja säätöä. Katkaisun optimoinnin ansiosta voidaan täysautomaattisesti valmistaa useita erilaisia rakennusosia yhdestä pitkästä puusta. Raaka-aineen pituudelle ei ole muita

42 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 42 rajoitteita kuin käytössä oleva hallitila. Koneella voidaan myös vakiototeutuksessa kuljettaa ja tarkasti työstää monikerrostavaraa, pinkkoja. Speed-Cut on kehitetty etenkin nopeaan ja tarkkaan katkaisuun sekä yksinkertaisten puurakennusosien valmistukseen, lisätyöstömahdollisuuksina jyrsintä, poraus, kappaleiden mustesuihkumerkintä ja kirjoitus. Kattotuolien tai puurunkorakenteiden, Pre-cut komponenttien valmistuksessa saavutetaan ennennäkemätön nopeus joustavuudesta ja tarkkuudesta tinkimättä. Speed-Cut on saamassa Suomessa yhä enemmän jalansijaa kattoristikkoteollisuudessa ja elementtitalotehtailla, koska enää ei tarvita esikatkottua puutavaraa, ei asetteen tekoa pienille tuotantosarjoille ja optimointiohjelma säästää huomattavasti raaka-ainetta. Syöttökuljettimelle voi pinkata maksimissaan 4 kappaletta päällekkäin 48 mm paksuista lankkua, peräkkäin kaikki eri dimensioiset raaka-aineet väliltä 50 mm 450 mm. Lisäksi erittäin pitkät viisteet, jopa kappaleen kokopituuden mukaiset viisteet ovat mahdollisia. Kuva 46. Runkotolppia 4 päällekkäin

43 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 43 Kuva 47. Kallistussahaus Kuva 48. Runkotolppa sahalla

44 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 44 Kuva 49. Revolverijyrsin Kuva 50. Tuplajyrsin

45 Laatija: Hannu Boren, Borenova Oy, Ossi Klemetti, Lieksan Teollisuuskylä Oy 45 Kuva 51. Vaakapora Koneen tehokkuus ja taloudellisuus perustuu siihen, että ei tarvita erillisiä työvaiheita esikatkontaan, materiaalin siirtelyyn, raaka-aineen syöttämiseen vaan yksi koneenkäyttäjä paketoi valmiit kappaleet haluttuun nippuun samalla, kun kone työstää seuraavia kappaleita. Kuva 52. "Leikkaus leikkauksessa" -optimointi takaa optimaalisen puun käytön. Tehokas puun voitto 0,60m = 10 %.