Diagnostic tools for HVOF process optimization

In the thermal spray process the coating is built up from lamellas formed by rapid solidification of the melted or semi-melted droplets attached to the substrate. A typical structure for the coating is a pancake-like lamellar structure, where the flattening stage and adhesion between the lamellas, together with the coating material itself, define the main properties of the coating. Thermal spray coatings are often applied for better corrosion and wear resistance. Therefore, low porosity and good adhesion are desired properties for the coating. High velocity processes – especially HVOF (High velocity oxy-fuel) spraying – are the most potential methods for producing a good adherent coating with low porosity. From a scientific point of view, particle velocity and particle temperature, together with substrate temperature, are the main parameters affecting the deposit formation. They determine the deposit build-up process and deposit properties. Particle velocity and temperature affect the deposit efficiency as well as the microstructure. The aim of this work was to show the workability of diagnostic tools in the HVOF process. The focus was on first order process mapping, including on-line diagnostics and single splat studies. Nanocrystalline alumina composites and quasicrystals were selected, two materials that are complex to spray. With both materials the melting state of the particles must be well optimized in order to produce dense, well-adhered coating without unwanted changes in coating phase structure. The main focus was on the HVOF spraying of alumina. The target was to obtain a systematic understanding of the influence of the process conditions on the microstructure development in HVOF alumina coatings. Conventional limits of gas ratios and flows were exceeded to obtain a wide velocity-temperature range. The study aimed to produce information for a first order process map, and was carried out at a much deeper level than previously reported. Propylene and hydrogen as fuel gases were compared, and other variables, such as total gas flow rate, fuel gas/oxygen ratio, and standoff distance were also varied. The obtained data was applied for nanostructured alumina composite coatings, and the effect of the process conditions was compared on the obtained coating microstructure and properties. On-line diagnostic measurements, in which particle temperatures and velocities in the flame can be measured, were performed. The main work was carried out for alumina by using a DPV-2000 system. Two clear regions of different temperature and velocity arise from the use of different fuel gases. Single splat studies correlated well with the obtained coating properties, and a first order process map for alumina was created showing the window for the spray parameters producing best coating quality plotted against coating hardness and abrasive wear resistance. It was shown that diagnostic results can be correlated with the coating microstructure and coating properties in HVOF spraying. It was also demonstrated that the coating properties and coating quality can be improved by optimizing and carefully selecting the spray parameters.reviewe

Computer modelling and simulation approach to developing wear resistant materials

VTT researchers have been pioneers in international science with their computer modelling and simulation techniques for the development of coated surfaces with superior wear resistance and low friction properties. They have introduced a novel PPSP (Performance-Properties-Structure-Processing) multi-scale concept that is based on linking wear and friction performance by micro-FEM computer models to mechanical surface properties, surface microstructure and coating processing parameters. The modelling methods have been applied on 1–5 μm thick hard coatings, such as TiN, DLC and MoS2, on steel as well as on about 200 μm thick thermally sprayed WC-CoCr coatings developed through a Process Mapping concept. The novel approach offers completely new possibilities of systematic and focused material development of wear resistant and low friction coated surfaces with the aim to control and prolong the lifetime of machine components and industrial tools

Kelan harkinnanvaraisen neuropsykologisen kuntoutuksen toteutuminen ja vaikutukset

Tutkimuksessa selvitettiin Kelan myöntämän harkinnanvaraisen neuropsykologisen kuntoutuksen kohderyhmiä sekä kuntoutujien ja ammattilaisten näkemyksiä kuntoutuksen tarpeesta, tavoitteista ja vaikutuksista. Kelan harkinnanvaraista neuropsykologista kuntoutusta 1/2015–6/2016 saaneille postitettiin kysely, ja kuntoutujilta pyydettiin lisäksi lupa käyttää kuntoutusdokumentteja Kelan asiakastietojärjestelmästä. Ammattilaisten eli kuntoutussuosituksia tekevien neuropsykologien ja psykologien, kuntoutusta toteuttavien neuropsykologien sekä Kelan asiantuntijoiden kyselyt kerättiin sähköisesti. Lisäksi tutkimuksen yhteydessä järjestettiin työpaja, jossa koostettiin kysely- ja asiakirja-aineiston tuloksia. Aineisto koostuu 32 kuntoutujan kyselyvastauksista, Kelan asiakastietojärjestelmästä kerätystä kuntoutujien asiakirja-aineistosta, 34:n kuntoutusta toteuttaneen ja 69:n sitä suositelleen psykologin tai neuropsykologin ja 30 Kelan asiantuntijan vastauksista. Kuntoutujien ja kuntoutusta toteuttavien neuropsykologien mukaan Kelan harkinnanvarainen neuropsykologinen kuntoutus kohentaa kuntoutujien työ- ja opiskeluedellytyksiä. Kuntoutujat ja ammattilaiset katsoivat kuntoutuksen olevan hyödyllisintä kuntoutujien oman tilanteen ymmärtämisen ja hyväksymisen, opiskelutaitojen, arjen hallinnan sekä yleisen elämänlaadun kannalta. Ammattilaiset katsoivat kuntoutusmuodon soveltuvan erityisesti nuorille, joilla on kehityksellisiä neuropsykologisia vaikeuksia. Toisaalta erityisesti asiakirja-aineisto osoitti, että kuntoutusmuotoa käytetään osana monenlaisia kuntoutuspolkuja. Tutkimuksen perusteella kuntoutusmuodon kehittämiskohteiksi nousivat erityisesti kuntoutukseen hakeutumisen käytännöt sekä kuntoutuksen raportointikäytännöt. Lisäksi moni taho nosti esiin kuntoutusmuodon taloudellisen tuen matalan tason, jonka katsottiin heikentävän kuntoutuksen tasa-arvoista saatavuutta. Sekä kyselytutkimuksen että hankkeen yhteydessä järjestetyn työpajan myötä nousi vahvasti esiin tarve parantaa Kelan harkinnanvaraisen neuropsykologisen kuntoutuksen saatavuutta koko maassa.peerReviewedVertaisarvioit

Memory decline in young stroke survivors during a 9-year follow-up : A cohort study

Peer reviewe

Osallistavan työpaikkaintervention vaikuttavuus selkäkipuisen työntekijän työkyvyn tuessa : Satunnaistettu kontrolloitu interventiotutkimus

Tuki- ja liikuntaelinsairaudet ovat merkittävä työkyvyn uhka Suomessa. Työkyvyn näkökulmasta on tärkeää, että työjärjestelyillä mahdollistetaan työelämässä jatkaminen tuki- ja liikuntaelinongelmista huolimatta. Satunnaistetussa, kontrolloidussa interventiotutkimuksessa selvitettiin osallistavan työpaikkaintervention vaikuttavuutta selkäkipuisen työntekijän työkykyyn ja terveyteen. Interventioryhmässä työpaikkakäynnille osallistuivat työfysioterapeutti, selkäkipuinen työntekijä ja hänen esimiehensä sekä työsuojelun edustaja. Työpaikkainterventio ei osoittautunut kontrolliryhmässä toteutettua ohjausta ja neuvontaa tehokkaammaksi toimintatavaksi työkyvyn vahvistamisessa. Osallistujien näkemykset interventiosta olivat kuitenkin positiivisia ja interventiot tuottivat konkreettisia ratkaisuja työhön. Osallistavan työpaikkaintervention kokemukset rohkaisevat työterveyshuoltojen, työpaikkojen ja työsuojelun toimijoita yhteistyöhön. Tutkimus antaa myös tietoa tulevien interventiotutkimusten onnistumisen edellytyksistä

Typpi- ja valkuaisomavaraisuuden lisääminen palkokasveja tehokkaasti hyödyntämällä (MoniPalko)

Vuonna 2008 lannoitekustannukset nousivat jyrkästi ja niiden osuus viljanviljelyn kustannuksista oli noin 20 % eli lähes yhtä suuri kuin pääomakustannus. Sittemmin niin energian kuin kasvinviljelytuotteidenkin hinnat ovat laskeneet, mutta viljanviljelyn hehtaaria kohti kuluttamasta energiasta lähes puolet käytetään lannoitteisiin. Lannoitetypen saatavuuden riippuvuus uusiutumattomista energialähteistä aiheuttaa sen, että typen saatavuus on myös huoltovarmuuskysymys. Tehokas keino typpilannoitustarpeen vähentämiseksi on ilmakehän typpeä sitovien palkokasvien käyttö niin karkea- kuin valkuaisrehun tuotannossa ja viherlannoitteena. Nykyistä laajempi palkoviljojen viljely kasvattaisi Suomen valkuaisomavaraisuutta.Tutkimus on jatkoa aiemmille palkokasvien hyväksikäyttöä tutkineille hankkeille. Aiempien ja käynnissä olevien muiden sekä tämän tutkimuksen tuottamaa biologista ja teknistä tietoa yhdistetään käsillä olevan hankkeen talousosiossa.Tutkimuksen tavoitteena on1.Kehittää ja mallintaa uusimpaan tutkimustietoon perustuvia viljelymenetelmiä ja –järjestelmiä, joissa palkokasvit ovat osa taloudellista ja ravinteiden käytön kannalta tehokasta tuotantoa. Tavoitteena on kehittää taloudellisesti ja ekologisesti nykyistä kestävämpiä viljelyjärjestelmiä Suomen olosuhteisiin.2.Etsiä keinoja, joilla parannetaan palkoviljojen sadontuottoa ja lisätään niiden viljelyvarmuutta sekä laajennetaan kasvilajivalikoimaa.3.Kehittää keinoja erityisesti palkokasvien sitoman typen hyväksikäytön tehostamiseksi väkilannoitetypen korvaajina.4.Siirtää olemassa olevaa ja hankkeessa tuotettavaa tutkimustietoa käytännön toimijoille heidän omaan toimintaansa sovellettavaksi.Tutkimuksessa käytetään taloudellista mallintamista ja tuotantomalliratkaisuja sekä kenttäkoe- ja analyysimenetelmiä viherlannoituksen käytön tehostamiseen, palkoviljojen viljelytekniikan parantamiseen sekä laji- ja lajiketutkimukseen sovellettuna. Palkokasvien typensidontapotentiaalia ja sitä kautta syntyvää typpilannoitteiden korvaamismahdollisuutta arvioidaan myös koko maan tasolla.Tutkimus toteutetaan monitieteisenä tutkimuksena pääasiassa MTT:ssa talous- ja kasvintuotannontutkimuksen yhteistyönä sekä yhdessä Helsingin yliopiston soveltavan biologian ja kotieläintieteen laitoksen kanssa. Viherlannoituskokeiden biokaasuosio suoritetaan yhteistyössä Hämeen Ammattikorkeakoulun kanssa. Kasvintuotannon kokeet suoritetaan Jokioisilla ja Mikkelissä. MTT Taloustutkimus vastaa taloudellisen mallinnuksen suorittamisesta.Tutkimus aloitettiin 1.4.2009 ja hanke jatkuu vuoden 2012 maaliskuun loppuun saakka