Opinto-opas

Tavoitteet (OJ)

Opiskelija tuntee erilaisten materiaaliryhmien tekniset ominaisuudet ja menetelmän, jonka avulla valita käsillä olevaan rakenteeseen soveltuvat materiaalit. Kurssin aikana harjoitellaan käytännön laboratoriotyössä esimerkiksi metallimateriaalien ominaisuuksien muuttamista lämpökäsittelyn keinoin, sekä yleisimpien teknisten materiaalien ominaisuuksien tutkimusmenetelmiä.

Sisältö (OJ)

Kurssilla keskitytään teknisten materiaalien ominaisuuksiin ja käyttöön. Kurssin ydinaineistoa ovat teräkset, valuraudat, muut metallit sekä yleisimmät polymeerit, elastomeerit ja komposiitit. Kurssin laboratorio-osuudessa tutkitaan käytännössä materiaalien elastinen ja plastinen muodonmuutos sekä yleisimmät metallimateriaalien lämpökäsittely- ja tutkimusmenetelmät. Lisäksi kurssin teoria-aineistoa ovat mm. tasapainopiirrokset, faasimuutokset ja materiaalitieteen tavanomaisimmat aineenkoetusmenetelmät.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2) (OJ)

Tuntee teknisiä materiaaleja ja niiden ominaisuuksia. Osaa ohjattuna soveltaa teoriataustaa yhteen laboratoriotyöskentelyn harjoitus- ja työtehtäviin. Tunnistaa omalle alalle tärkeitä toimintatapoja ja tietää alustavasti aiempien opintojen ja/tai työkokemuksen perusteella kullekin materiaalille soveltuvia teollisia valmistustekniikoita.
Pyrkii kehittämään omia ryhmätyö- ja vuorovaikutustaitojaan.

Arviointikriteerit, hyvä (3-4) (OJ)

Tuntee hyvin teknisiä materiaaleja ja niiden ominaisuuksia. Osaa soveltaa teoriataustaa yhteen laboratoriotyöskentelyn harjoitus- ja työtehtäviin. Osaa valita eri materiaalivaihtoehdoista ja valmistustekniikoista sopivimman menettelytavan ja perustella valintansa.
Osaa toimia yhteistyössä vastuullisesti ja kehittää vuorovaikutustaitojaan.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5) (OJ)

Ymmärtää laaja-alaisesti koneenrakentamisessa käytettävien materiaalien ominaisuuksia ja valmistustekniikoita. Osaa valita juuri tiettyyn rakenteeseen soveltuvan tai soveltuvat materiaalit ja ymmärtää uusia ratkaisujen merkityksen ja soveltaa osaamistaan niiden löytämiseksi. Osaa yhdistää itsenäisellä työotteella opittua teoriataustaa yhteen laboratoriotyöskentelyn harjoitus- ja työtehtävissä.
Osaa toimia yhteistyössä vastuullisesti, joustavasti ja rakentavasti. Kehittää sekä omaa että ryhmän vuorovaikutusta.

Aika ja paikka

Luennot lukkarissa julkaistun aikataulun mukaisesti, laboratorio-opetuksen aikataulu annetaan erikseen ryhmäjaon mukaisesti kurssin alun oppitunneilla.

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Kurssin teorialuentojen perusteella väli- ja loppukoe pidetään erikseen ilmoitettuina ajankohtina Tunimoodletentteinä. Uusintatenttimahdollisuus toteutuu siten, että suoritetaan kerralla kurssin kaikki aiemmin tentityt osuudet erikseen sovittavana päivänä kokonaan tai osin paperitenttinä.

Opetettavan kurssin materiaalitekniikan laboratoriotöiden arviointi pohjautuu kolmeen osaan, jotka ovat
1. Jatkuva näyttö, joka muodostuu laboratoriotyöskentelyyn osallistumisen perusteella
2. Kirjalliset laboratoriotöiden selostukset (labratyöraportit) ja
3. Loppukoe tehtyjen laboratoriotöiden sisällöstä, jonka osuus koko kurssin arvioinnista on yhdessä laboratorioraporttien kanssa n. puolet kurssin arvioinnista.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Hyväksytysti suoritetut pakolliset harjoitustyöt ja tunneilla esitettävät harjoitustehtävien purut. Harjoitustyössä opiskelija tai opiskelijaryhmä valmistelee esityksen teknisestä materiaalista / komponentista, ja kertoo kyseisen materiaalin teknisistä ominaisuuksista ja/tai valmistusmenetelmästä. Kurssin laboratorioharjoituksista tuotetaan laboratoriotyön raportti, joka on osa kurssin arvosteltavaa suoritusta.

Hylättyä suoritusta voi koittaa uusia kaksi kertaa tenttimällä koko kurssin alueen uusintatentissä. Harjoitustyöt ovat voimassa vuoden kurssin aloituspäivästä lukien.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

MATERIAALITEKNIIKAN PERUSTEIDEN LUENTO-OSUUS: Lähiopetus luentosalissa ja oppituntien lomaan ajoitetut teoriaopetusta tukevat laboratorioharjoitukset. Harjoitustehtävät, esitelmät, laboratoriotöiden selostukset ja välikoe sekä lopputentti.
MATERIAALITEKNIIKAN PERUSLABORAATIOIDEN OSUUS:
Laboratoriotöissä tutkitaan mm. materiaalien lujuus- ja sitkeysominaisuuksia sekä lämpökäsittelyn vaikutusta näihin. Opintojakson opetusmenetelmät ovat vahvasti painottuneet käytännöllisiin taitoihin. Kurssin läpäisy vaatii läsnäoloa ja osallistumista laboratoriotöiden opetukseen jokaisella laboratoriotöiksi merkityllä opetuskerralla.

Oppimateriaalit

Teknologiateollisuus: Teräskirja (saatavana verkkoversio)
K. Koivisto ym.: Konetekniikan materiaalioppi (Edita)
Materiaalitoimittajien täydentävää aineistoa esim. metalli- ja muovi- ja kumimateriaaleista
Opettajan kurrsin Tunimoodlessa julkaistut omat luentomateriaalit on kurssin opiskeltavaa ydinmateriaalia. Laboratorio-opetuksen työohjeet ja muu opintojakson laboratorioaineisto julkaistaan erikseen kurssin TuniMoodle -alustalla.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

1 op ~ 27 h työskentelyä, ja siihen sisältyy lähiopetusta, ohjattua etäopiskelua, itsenäistä työskentelyä ja ryhmätyöskentelyä

Sisällön jaksotus

Materiaalien käyttöominaisuudet, materiaalien testausmenetelmät
- Metallien sisäinen rakenne, metallien plastinen muodonmuutos ja elpyminen, lämpökäsittelyt
- Metallisten rakennemateriaalien esittely: teräkset, valuraudat, alumiinimateriaalit, kupariseokset, muut tekniset metallimateriaalit
- Muovien rakenne ja ominaisuudet, muovien valmistus ja käyttö.
- Muovikomposiitit
- Elastomeerit
- Muut insinöörin tehtävissä mahdollisesti esille tulevat materiaalivaihtoehdot.
Laboratoriotyökerat pidetään n. joka kolmas viikko luentokertojen lomassa ja niitä on jokaiselle ryhmälle neljä (4) kpl max. n. 15 opiskelijalle toteutettuna 3h seteissä.

Lisätietoja opiskelijoille

Luentokerroilla annettavat harjoitustehtävät, eivät sisällä matemaattisia tehtäviä. Kurssin laboratorio-osuudessa osaan tehtävistä tarvitaan mm. lujuusopin luentojen kaltaisia matemaattisia valmiuksia. Kurssin tentit toteutetaan verkkotentteinä, jolloin henkilökohtainen laite verkkoon pääsemiseksi on välttämätön. Mahdollinen uusintatentti katso edellä.

Materiaalitekniikan laboratoriotöiden turvallisuus ohjeistetaan etukäteen edeltävällä, pakollisella luentokerralla ja opittua metodia toteutetaan alkavilla laboratoriotyökerroilla tuntien aluksi. Pakollisia suojavarusteita tälle kurssin osuudelle ovat suojalasit.