You name it, I'll make it
on mikromekaanikko ja kelloseppä Tomi Hovatan motto. Tuolla motolla näyttää totta vie olevan katetta, siitä vakuutuimme kun katselimme valokuvia hänen tekemistään töistä ja kuulimme niille asetetuista vaatimuksista. Tomin töiden laaja-alaisuus on konkreettinen esimerkki siitä, mihin mikromekaanikon ja kellosepän taidot yltävät. Siihen olisi hyvä tutustua myös kaikkien niiden, jotka epäilevät tarvitaanko pitkälle kehittyneen teknologian oloissa enää vaativaa käsityötaitoa. Ja myös niiden jotka ajattelevat, että Suomessa tällaiseen työhön valmentavan koulutuksen tasosta voidaan tinkiä.
Tomi Hovatta valmistui vuonna 2007 Kelloseppäkoulusta mikromekaanikoksi, jonka jälkeen hän täydensi opintojaan vielä yhden lisävuoden opiskelulla kelloseppälinjalla. Nyt hän työskentelee HS Foils-nimisessä korkean teknologian yrityksessä, joka siirtyi hiljattain maailmanlaajuisen monialayrityksen Ametekin omistukseen. Tomi valmistui ensin hienomekaanikoksi Myyrmäen ammattikoulusta. Muutaman kokemusta kartuttavan työpaikan jälkeen Tomille kuitenkin selvisi, että on päästävä kehittymään ja että mikromekaniikka kaikkine mahdollisuuksineen kiinnostaa häntä. Hän haki ja pääsi Kelloseppäkouluun.
Tapaamme Tomi Hovatan hänen työpaikallaan Micronovassa, Espoon Otaniemessä. Siellä toimii HS Foils niminen korkean teknologian alan yritys, jonka pieneen joukkueeseen Tomi on kuulunut nyt kaksi vuotta. Yritys kehittää patentoituun keksintöönsä perustuvia tuotteita, ultraohuita röntgenikkunoita (ultra-thin X ray-windows). Ne ovat ydinosia alkuaineanalysaattoreissa käytettävissä komponenteissa. Keksintö on ratkaissut monia aiempien, vastaavanlaisten röntgenkalvojen ongelmia mm. kestävyys-, tiiviys- sekä paineen- ja erilaisten lämpötilojen sietokyvyn suhteen. Se avaa tuotteiden käytölle aivan uudenlaisia sovellusalueita ja parantaa niiden suorituskykyä. Ikkunat valmistetaan atomikerroskasvatuksen menetelmillä puhdastilassa. Puhdastilassa tapahtuu kuitenkin vain toinen puoli tuotteen valmistamisesta. Toinen puoli tapahtuu yrityksen omissa tiloissa Micronovassa, pajassa jossa myös Tomi työskentelee.
Hiljattaisessa yrityskaupassa suomalainen, kuuden perustajansa omistama HS Foils on siirtynyt maailmanlaajuisesti toimivan, ison monialayrityksen Ametekin omistukseen.
Micronova on Aalto-yliopiston ja Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy:n yhteinen mikro- ja nanotekniikan tutkimuskeskus, jossa toimii myös joitakin alan yrityksiä. Se on suurin lajissaan pohjoismaissa. HS Foils käyttää tutkimuskeskuksen 2600 m²:n puhdastilaa ja siihen liittyvää laboratoriota. Micronovan tiloissa sijaitsevat myös yrityksen omat tilat. HS Foilsin kaltaisen, kehittämistyötä tekevän yrityksen sijainti tutkimuskeskuksessa tuntuu varsin luontevalta. Micronovan toiminta kun ulottuu perustutkimuksesta uusien nanoteknologisten materiaalien ja prototyyppien kehittämiseen ja pienimuotoiseen valmistukseen asti.
Aalto yliopiston lehdestä Aalto University Magazine numero 10 vuodelta 2014 voi lukea kuvauksen HS Foilsin ikkunoiden valmistuksesta Micronovan puhdastilassa.
Tomi on yrityksen Mechanical Designer ja Fabrication Engineer
Minä rakennan pajassamme ne mekaaniset laitteet, joita tuotannossamme tarvitaan. Tuotantoommehan kuuluvat myös röntgenikkunoille tehtävät metalliset kannut tai detektorikopat, miksi niitä nyt milloinkin sanotaan. Niihin asennetaan röntgenikkunat ja kannujen sisälle sijoitetaan sitten röntgensäteilyä mittaavat detektorisirut. Ikkunoiden paksuus on alle tuhannesosa hiuksen paksuudesta. Eivät kannutkaan kovin suuria ole, kun itse Ikkunan reiän koko on halkaisijaltaan 5 tai 8 mm ja kannu on noin pikkurillin pään kokoinen. Eli tästä voi saada jonkinlaisen kuvan myös täällä tarvittavien mekaanisten laitteiden mittakaavasta.
Täällä tarvitaan erilaisia testauslaitteita, sillä jokainen tuote testataan yksittäin. Ja niitä kiusataan todella paljon, jotta ne varmasti kestävät. Itse ikkunat, vaikka kestävätkin todella paljon, eivät kuitenkaan kestä partikkeleita, niinpä puhtausvaatimukset ovat todella tiukat. Kaikenlaista muutakin, esimerkiksi mittauslaitteita, jigejä ja muita tarvitaan myös tuotantoprosessia kehittämään ja nopeuttamaan.
Teen insinöörityötä, jossa suunnittelun pitää liittyä saumattomasti rakentamiseen, ei niitä voi erottaa. Pitää osata arvioida varhaisessa vaiheessa mahdolliset ongelmat ja haasteet, mutta rohkeasti uskaltaa toteuttaa jopa ne "mahdottomat" ideat.
Näissä töissä yllättävän tärkeätä on toisto, ihan sama toisto, jonka merkitys myös ammattiin kuuluvien perustaitojen oppimisessa on niin tärkeä. Prosessihan menee niin, että kun teet jotain todella vaikeaa ensimmäistä kertaa, niin se on hidasta ja hankalaa, tuskin tuottaa kunnollista tulostakaan. Mutta kun teet sitä toista kertaa, niin alku meneekin jo paljon paremmin. Sitten kolmannella kerralla sujuu jo siitäkin vähän eteenpäin, kunnes lopulta koko biisi menee hyvin läpi. Niinhän juttu toimii urheilijoillakin tai muusikoilla, noin suurin piirtein sanottuna.
Ja niin se vain on, että tarkkuustyöhommissa on kaikki tehtävä hyvin. Sanonta "tehty on parempi, kuin täydellinen" ei vain sovi näihin hommiin. On pyrittävä täydelliseen ja oltava periksiantamaton, niin minä sen näen. Silloin se tuntuukin hyvältä. Jos tingit jostain kohdasta, joudut myöhemmin kuitenkin korjaamaan sen ja tulos on sittenkin vain korjailtu.
Että mikäkö olisi esimerkki haastavasta, täällä tekemästäni työstä. Vaikkapa tuo Esan, siis Euroopan avaruusjärjestön HPXS-detektoriin tekemäni verrannollisuuslaskurit:
Kaikki työkuvat ja niiden kuvatekstit ovat Tomi Hovatan ottamia ja kirjoittamia:
Ensimmäisessä kuvassa on valmis verrannollisuuslaskuri HPXS-detektori-projektiin Euroopan avaruusjärjestölle. Laskurissa on molemmilla puolilla ultra ohuet (20nm ja 40nm) ikkunat ja keskellä 25um paksuinen lanka. Koko laskuri on heliumtiivis ja täytetään kaasuseoksella.Toisessa kuvassa laskuri ilman ikkunoita. Siinä lanka on hyvin näkyvissä.
HPXS-detektori kokonaisuudessaan. Laitteen keskellä olevan alumiinisen "dummy" laskurin tilalle ja kuparisen detektorisormen päälle tulevat verrannollisuuslaskurit. Kuvan sormesta puuttuu meidän tekemämme Si PIN detektori. HPXS pönttö on vakuumitiivis.
Mikromekaanikon ja kellosepän taitoja tarvitaan sekä pienessä että suuressa
Tomi on osallistunut myös astronomisten laitteiden rakentamiseen Kaliforniassa. Eivätkä kaikki näiden laitteiden osat ole aivan pieniä, monet ovat mikromekaanikon mittakaavassa varsin suuria, mutta myös niiden on oltava huipputarkkoja. Tomi työskenteli California Institute of Technologyyn (Caltech) kuuluvassa radio-observatoriossa runsaan kolmen vuoden ajan. Observatorio on yksi maailman suurimmista yliopistollisista radiotutkimusasemista, jonne tulee tutkijoita ja tutkijakoulutettavia ympäri maailman. Se sijaitsee Sierra Nevadan itäpuolella, Owensin laaksossa, käytännöllisesti katsoen autiomaassa. Lähin kaupunki on Bishop niminen, muutaman tuhannen asukkaan kaupunki.
En kuitenkaan lähtenyt Yhdysvaltoihin mennäkseni töihin Kaliforniaan, kertoo Tomi. Muutin ensin Indianan West Lafayetteen. Siellä Purdue Universityssä toimivassa tutkimusryhmässä oli paikka puolisolleni, joka on tähtitieteilijä.
Kävi vain niin, että vuonna 2009 kun muutimme, siellä oli sukellettu lamaan, asuntokupla oli puhjennut, eikä kukaan tahtonut palkata ketään kun ihmisiä vain irtisanottiin – eli minun oli jokseenkin mahdotonta saada töitä. Myöskään kelloseppiä siellä ei juuri ollut eikä mukanani olleille kellosepän välineille ollut käyttöä. Indianassa kului pari koettelevaa vuotta, mutta jälkeenpäin ajatellen työskentely Caltechissa olisi ollut jokseenkin mahdotonta ellen olisi päässyt Indianassa parantamaan kielitaitoani.
Sitten muutimme Kaliforniaan ja pieneen Bishopin kaupunkiin. Olisimme voineet muuttaa yliopistokampuksen läheisyyteen Pasadenan kaupunkiin, mutta Owensin seutu autiomaineen ja vuoristoineen oli niin mahtavaa, että valitsimme sen. Ja niin minulle löytyi kuin löytyikin töitä sieltä observatorion kuuden hengen teknisestä ryhmästä. Siinä vaiheessa olin niin halukas menemään töihin ja hommat siellä tuntuivat niin kiinnostavilta, että olisin ollut valmis aloittamaan vaikka palkatta.
40 metrin radioteleskooppi, Owens Valley Radio-observatorio / California Institute of Technology. Valmistin osat sen KuPol-vastaanottimeen.
Observatoriossa olin nimikkeeltäni Fabrication/Design Engineer ja minulle kuului suunnittelun, rakentamisen ja kunnossapidon tehtäviä. Tein radioteleskooppien vastaanottimiin liittyvien osien suunnittelua Solid Works ohjelmalla, valmistin suunnittelemani osat ja olin mukana laitteiden kokoonpanossa, testauksessa ja käyttöönotossa. Tein kryogeenisten järjestelmien asennuksia ja ylläpitoa sekä osavalmistusta NASA JPL (jet propulsion laboratory) laboratoriolle.
Observatoriossa oli meneillään monenlaisia projekteja, valokuvissani olevat työt liittyvät lähinnä kahteen niistä. California Institute of Technologylla on observatoriossaan vanha 40 metrin radioteleskooppi. Valmistin sen uuden KuPol vastaanottimen osat. Siellä on myös New Jersey Institute of Technologyn EOVSA Expanded Owens Valley Solar Array radioteleskooppeja, joilla tutkitaan aurinkoa. Kahteen 27 metriseen teleskooppiin suunnittelin ja valmistin fokusointilaitteet sekä vastaanottimien antennit ja paljon muita osia.
KuPol vastaanotin
KuPol-vastaanottimen etu- ja takaosa. Mylar-kalvon takana ovat antennit/torvet. Takakuori on irti laitteen säätämisen ja jäähdyttämisen ajaksi. KuPol-vastaanottimen takaosassa vasemmalla ulkokuoren sisällä näkyy itse "dewar", eli tyhjiöpönttö. Putket menevät kryojäähdyttimeen, jolla herkät instrumentit jäähdytetään noin 20 kelviniin (noin -253 celsius astetta). Keskellä kuvaa on signaalin käsittelyyn tekemäni suodatin ja vahvistinlaatikoita. Melkein kaikki osat ovat itse tekemiäni.
Vastaanotin on tässä juuri saatu nostettua paikoilleen 40 metrin teleskoopin fokukseen. Vastaanotin nostettiin auton lavalta vinssin avulla. Ei mennyt kauaa, kun taustalla häämöttävä rajuilma saapui paikalle.
Solar vastaanotin
Kahteen 27 metrin teleskooppiin suunnittelin ja rakensin fokusointilaitteet. Vastaanottimessa on kaksi antennia/torvea, joiden asemaa vuorotellaan fokuspisteessä. Laitteella voidaan aktiivisesti liikkua x-y-z liikkeillä ja myös pyöriä niin, että torvi pysyy aina keskellä fokuspistettä. L:n muotoinen vastaanotin tulee keskelle laitetta näkyvälle lautaselle kiinni.
Solar vastaanottimen antennit/torvet. Torvien koneistaminen oli varmasti yksi kaikkein haastavimmista töistäni. Vaadittava tarkkuus ja laatu oli haastavaa tehdä käytössä olleilla koneilla. Alumiinipala, josta aloin tekemään suurempaa torvea painoi noin 91 kg. Valmis torvi painoi koottuna vain 8 kg. Myös kokoonpano oli vaikeaa. Huoneenlämmössä tiettyjä osia ei saanut paikoilleen, koska jäähdytettynä toimintalämpötilassa lämpölaajenemisen (tässä tapauksessa supistumisen) takia osien väli piti olla niin pieni.
Kädessäni pienempi korkeataajuusantenni. Toinen on täysin samanlainen, mutta kolme kertaa isompi.
Melkein täysin valmis laite teleskooppiin kiinnittämistä odottamassa. Fokusointilaitteessa on toinen vastaanotin paikallaan, mutta ilman pönttöä. Etualalla on toinen vastaanotin kyljellään ja molempien torvien ikkunat ovat kohti katsojaa.
Kyllä kelloseppä tekee
Ei se meidän observatorion pajamme mikään huippuvarusteltu ollut. Rakennus oli vanha konehalli täynnä romua ja koneistukseen käytin vanhoja, ei edes kovin hyväkuntoisia manuaalikoneita. Mutta työtoverit olivat tosi innostavia omien alojensa huippuosaajia ja ehkä juuri ne tarkkuustyöhön vähän huonommin soveltuvat edellytykset tekivät hyvää omien taitojen kehittymiselle. Oli pakko tulla toimeen niillä resursseilla mitä oli. Sitä paitsi isojen teleskooppien rakenteissa pääsi kiipeilemään, nauraa Tomi. – Observatoriossa oltiin varmasti iloisia Tomin pitkään jatkuneesta kiipeilyharrastuksesta, jonka turvin hän kiipeili tekemässä töitä 'isoissa korvissa', joiksi lähiseudun asukkaat teleskooppeja sanoivat.
Aika monet työt siellä Kaliforniassa sujuivat muuten ihan kellosepäntaitojen pohjalta, kertoo Tomi. Ihmettelivät kyllä, kun aloin työstää 91 kilon painoista alumiiniplootua. Minä vain nauroin ja sanoin, että kyllä kelloseppä tekee. Ja tunsin selvää ammattiylpeyttä.
Tomin kokemus lienee esimerkki siitä, miten hyvä lähtökohta on se, että Kelloseppäkoulussa mikromekaanikkojen koulutus tapahtuu samalta pohjalta kuin kelloseppien. Tomi itse on puolestaan hyvä esimerkki peruskoulutukseen liittyvästä mahdollisuudesta jatkaa koulun toisella linjalla, kun on valmistunut ensin yhdeltä. Hän on suorittanut ensin mikromekaanikon kolmivuotisen tutkinnon ja jatkanut neljännen vuoden kelloseppälinjalla. Hän kertoo myös, että saattaapa jatkossa tehdä kellojakin, todennäköisesti kuitenkin ihan omaperäisellä idealla.
Tomi on esittänyt koko keskustelumme aikana monia kiinnostavia näkemyksiä työnsä asettamista vaatimuksista.
Nykypäivänä on tärkeätä osata mallinnusohjelmien käyttö. Kannattaisikin opetella ainakin yhden suunnitteluohjelman käyttö erityisen hyvin. Kehittämistyössä on myös tärkeätä ymmärtää erilaisten valmistusmenetelmien asettamat rajoitukset ja mahdollisuudet. Mikromekaanikko osaa nähdä ne usein paremmin kuin pelkkä suunnittelija tai koneistaja.
Useinhan joutuu itse myös tekemään ne kappaleet, jotka on suunnitellut. Tätä varten kannattaa harjoitella nopeaa hahmottamista ja yksityiskohtien havainnointia omassa mielessä.
Usein pitää myös saada kappaleet tai niiden muutokset nopeasti tehtyä, sanoo Tomi. – Ja tämä liittyy tietysti niihin vaatimuksiin, joista hän puhui aiemmin: toistoon, yksityiskohtien merkitykseen ja siihen, että on pyrittävä täydelliseen. Silloin kehittyy kokemuksen karttuessa myös nopeaksi.
Tällaisissa töissä pitää tietysti tietää miksi jokin pitäisi tehdä, sanoo Tomi. Ei ilman sen ymmärtämistä voi toimia. Ja totta kai sitä varten pitää joskus etsiä jotakin tiettyä perusasiaa esimerkiksi fysiikasta. En lue tieteellisiä artikkeleita, mutta mm. netistäkin löytää nykyisin ihan hyvää tietoa. Kun vain katsoo, että jutussa on kunnon lähteet. Yleissivistystä pitää tietysti olla kaiken pohjalla.
Kysymme vielä lopuksi, onko jotain muuta mitä tämä ammattilainen haluaisi sanoa Kelloseppäkoulussa opiskeleville tai sitä suunnitteleville.
Ehkä sen voisin sanoa, että omista töistä kannattaa ottaa valokuvia. Niistä se vaikuttava 'portfolio' muodostuu. Kuvia on helppo näyttää töitä hakiessa niinkin, ettei kielitaitoa juuri tarvita. Toinen asia on sitten tietää mistä voi ottaa valokuvia ja voiko niitä julkaista.
Ehkä korostaisin vielä sinnikkyyttä ja periksiantamattomuutta myös työn haussa. Se ei aina ole niin helppoa. Mutta kun saa tuntumaa omaan osaamiseensa, niin se auttaa. Slloin voi reilusti tuntea ammattiylpeyttä.
Ai niin, vielä viimeksi sanoisin, että metrijärjestelmän mitat ovat sentään mukavia! Kyllä inchit, siis tuumat ja myös niiden murto-osat, ovat mikromekaanikolle myrkkyä. Ainakin suomalaiselle. - Näin sanoo tämä mikromekaanikko ja kelloseppä, joka tekee huipputarkkaa käsityötä ja kiipeilee korkealle.
toteutus: monimediatoimisto KUTOMO
Kelloseppäkoulu | Vanha maantie 11, 02650 Espoo | Puhelin: +358 9 4355 770, Fax: +358 9 4355 7723 | kanslia@kelloseppakoulu.fi | www.kelloseppakoulu.fi