Urheiluvälineteollisuus valmistaa tuotteita kilpailu‑ ja harrastekäyttöön sekä vapaa‑aikaan. Kohderyhmä vaikuttaa merkittävästi tuotteen valmistusmenetelmään, materiaaleihin ja sarjakokoon. Urheiluvälineteollisuudelle on tyypillistä ennakkoluulottomuus ja uusien ideoiden, menetelmien ja raaka‑aineiden nopea omaksuminen ja käyttöön otto. Tämä johtuu aktiivisesta tuotekehityksestä, jota urheiluvälinemarkkinat edellyttävät. Jokaiselle myyntikaudelle olisi saatava jotain uutta, erilaista ja parempaa. Useissa tapauksissa yritykset joutuvat myös itse kehittämään menetelmät ja rakentamaan koneet ja laitteet tuotteittensa valmistamiseksi. Komposiitit tarjoavat valmistajille mahdollisuuden tuotteiden differentiointiin sekä hintojen että ominaisuuksien suhteen. Tyypillisesti edulliset harrastekäyttöön tarkoitetut tuotteet valmistetaan edullista raaka-aineista kuten lasikuitulujitetusta polyesteristä ja toisaalta kalliit kilpaurheilijoille tarkoitetut tuotteet hiilikuitulujitetusta epoksista.

Muovikomposiittiosien lujittaminen suoritetaan pääasiallisesti jatkuvilla lasi‑ ja hiilikuiduilla. Myös muita lujitekuituja kuten aramidi‑, polyeteeni‑ ja boorikuituja sekä keraamisia kuituja käytetään jonkin verran. Eri lujitekuitujen ja lujitemuotojen yhdisteleminen on tavallista. Myös kudos‑ ja yhdensuuntaisprepregejä käytetään merkittävässä määrin. Pintahuopia käytetään sekä ulkonäöllisistä syistä että muiden teknisten vaatimusten saavuttamiseksi. Matriisimuoveina käytetään sekä kerta‑ että kestomuoveja. Kertamuoveista yleisimpiä ovat epoksit sekä vinyyli‑ ja polyesterit. Valmistusmenetelmiä ovat lähinnä kelaus ja pultruusio sekä näiden yhdistelmät, ahtopuristus, paineinjektio, ruiskuvalu ja käärintä.

Tyypillisiä osittain tai kokonaan komposiittisia talviurheiluvälineitä ovat sukset, suksisauvat, jääkiekkomailat, lumilaudat, kelkat ja luistimet. Jääkiekkomailoissa käytetään myös muovikomposiittilaminaatteja sekä kudoksia, jotka liimataan epoksimuovilla puuhun. Laminaatteja, nauhakudoksia ja prepregejä käytetään myös suksien ja lumilautojen valmistuksessa. Suksisauvoja valmistetaan lasi‑ ja hiilikuitulujitetusta kertamuovista yhdistetyllä pultruusio‑ ja kelausmenetelmällä. Sauvoja valmistetaan myös kelaamalla sekä prepregistä käärimällä.

Kesäurheiluvälineistä määrällisesti merkittävimpiä ovat tennismailat, joista suurin osa on nykyisin muovikomposiittirakenteisia. Näistä noin puolet on täysin tai lähes kokonaan hiilikuitulujitettuja. Valmistusmenetelmiä on useita, joista perinteisessä keernan päälle kääritään prepreg-teippiä tai punotaan kuituja. Myös valmiita pultruusioprofiileita voidaan käyttää paikoissa, joihin kohdistuu suuria rasituksia. Kun aihio on valmis, se asetetaan suljettuun muottiin. Mikäli aihio on valmistettu kuivista lujitteista, muottiin johdetaan matriisimuovi. Valmistuksessa käytetty keerna voi olla ilmalla täytetty silikoni‑ tai polyeteeniletku, joka paineistetaan kovetusjakson ajaksi. Kovetuksen jälkeen letku voidaan haluttaessa poistaa. Keerna voi olla myös uretaanisolumuovia tai poikkileikkaukseltaan suorakulmainen, lasikuitulujitetusta epoksista valmistettu pultruusioprofiili.

Golfmailojen varsia valmistetaan hiilikuitulujitetusta epoksimuovista kelaamalla, prepregeistä käärimällä sekä yhdistetyllä kelaus‑ ja pultruusiomenetelmällä. Samoja menetelmiä käytetään lasi‑ tai hiilikuitulujitettujen onkivapojen ja heitto‑onkien sekä hiilikuitulujitettujen maasto‑, kilpa‑ ja retkipolkupyörien runkoputkien valmistukseen. Pyörien onttoja runkoja valmistetaan myös muoteissa käyttäen vastaavaa tekniikkaa kuin tennismailojen valmistuksessa.

Muita tyypillisiä pultruusiomenetelmällä, kelauksella tai näiden yhdistelmällä valmistettavia muovikomposiittiosia ovat mm. nuolet, korkeus‑ ja seiväshyppyrimat, seipäät, melojen ja airojen varret, purjelatat, mastot, puomit, telttakepit, kolmijalat sekä leijakepit. Useiden urheiluvälineiden pienet komponentit kuten pyörien osat, kenkien pohjarakenteet, golfmailojen päät ym. on valmistettu ruiskuvalamalla lujitetuista muoveista.

Muista urheiluvälineistä, joita lujitemuovisina valmistetaan myös käsinlaminoimalla, mainittakoon purje‑ ja lainelaudat, kajakit ja kanootit, melojen lavat, moottorikelkkojen kuoret, vesijettien rungot, polkuveneet ja muut vastaavat välineet, vesiliukumäet, vesisukset sekä jää‑ ja maapurjekelkat. Joissakin urheilulajeissa joudutaan käyttämään joko lujittamattomista tai kuitulujitetuista kestomuoveista valmistettuja kypäriä tai vartalon ja raajojen suojia. Pesäpallo‑ ja softball-mailat sekä satulan jalustimet ovat myös tuotteita, joita valmistetaan kuitulujitetusta muovista.

Kirjallisuutta

1.          John Murphy, Reinforced Plastics Handbook, Elsevier Advanced Technology, Oxford, England, 1998.

2.          SAMPE Journal vuosikerrat.

3.          Modern Plastics vuosikerrat.

4.          Aerospace Composites & Materials vuosikerrat.

5.          SPI:n (Society of the Plastics Industry) konferenssijulkaisut.