Nytt från Swerea SWECAST

Transkript

1 Nytt från Swerea SWECAST Gjuterinytt Nytt från från Swerea SWECAST FOKUS PÅ LENNART ELMQUIST BÖRJADE PÅ SWEREA SWECAST Februari 2016 SPECIALOMRÅDE Gjutjärn INTRESSEN UTANFÖR JOBBET Löpning, hund och hundträning samt jakt. KONTAKT KRÖNIKA HUR UTVECKLAR NI ERA IDÉER? Större företag är ofta väl medvetna om behovet av forskning och utveckling. Samtidigt finns det många studier som visar att forskning driver utvecklingen och tillväxten även hos mindre företag. Men när man pratar forskningsprojekt med små och medelstora företag är tyvärr oftast responsen ursäkter som jag har inte tid eller vi behöver fokusera på produktionen. TRE FRÅGOR TILL LENNART [1] Vad jobbar du med just nu? Det är faktiskt rätt mycket saker. Det handlar om projektansökningar och projekt i största allmänhet och då med inriktning på att utveckla gjutjärnsområdet. Ett exempel är den långsiktiga satsning vi kallar lättviktsgjutjärn, det vill säga att minska vikten på gjutjärnskomponenter, där vi har flera projektidéer. Sedan besöker jag många företag, dels för att prata kring forskningsprojekt, dels för att prata om vad vi kan erbjuda på uppdragssidan. Jag är också aktiv som forskare och arbetar just nu i tre olika projekt. Det är OLGA, om restspänningar, METALIQ som handlar om gjutgods med intelligens samt Triple-C kring compound casting. Jag jobbar också med utbildning, bland annat med Gjutmagistern, som jag en gång i tiden var med och startade upp under min tid på Tekniska Högskolan i Jönköping. Därutöver arbetar jag även med utbildning ute på företagen. [2] Hur kom du hit till Swerea SWECAST? Jag jobbade som sagt på Tekniska högskolan i Jönköping under några år, först som doktorand och efter disputationen som lärare och forskare, och därefter blev det ett par år på SinterCast i Katrineholm med produktutveckling och forskning. Eftersom jag hade familjen kvar i Jönköping föll det sig naturligt att som nästa steg i karriären börja arbeta på Swerea SWECAST. [3] Vad är det bästa med ditt arbete? Det är intressanta och varierande arbetsuppgifter. Det spänner ifrån forskningsprojekt till mindre uppdrag och undervisning samtidigt som jag får vara ute hos branschens företag, vilket jag uppskattar mycket. Det är också utvecklande att arbeta med för mig nya områden, som exempelvis restspänningar. Att arbeta här ger också stora möjligheter, tack vare tillgången till en 3D-printer för sandformar och ett försöksgjuteri. DETTA ÄR FÖRMODLIGEN ingen homogen bild över alla små företag, utan mera ett vanligt förekommande mind-set, en rädsla eller helt enkelt att man inte har kunskap om hur man gör eller vem man vänder sig till. Varför forskning? Mitt svar är att det finns många anledningar. Det handlar om att öka sin konkurrensförmåga och kompetens, att ligga i framkant och utveckla nätverk och affärsleverantörer. Inte minst ger det en nyttig omvärldsbevakning. Det finns alltså inte bara tekniska aspekter av att vara med i forskningsprojekt, utan även affärsmässiga. Varför inte försöka få med sina kunder och leverantörer i projekt, och se det även ur ett affärsmässigt perspektiv? OAVSETT SÅ FINNS vi som hjälp och stöttning för att realisera era idéer. Både när det gäller att skriva ansökningar och få finansiering för att lösa era behov/utmaningar men också som en resurs för att stötta er dagliga verksamhet. Det gäller bara att ni har en tydlig strategi för hur ni vill utveckla företaget. Vilka områden är viktiga för er att satsa på? Den dialogen tar vi gärna med er. Vi hjälper er att minska tröskeln till att vara med i forskningsprojekt och få finansiering från offentliga håll. Swerea SWECAST AB, Box 2033, Jönköping TELEFON E-POST swecast@swerea.se HEMSIDA STEFAN GUSTAFSSON LEDELL FORSKNINGSCHEF stefan.gustafsson-ledell@swerea.se 49 - Gjuteriet Nr

2 Nytt från Swerea SWECAST Anders Svensson och Per Sommarin har arbetat med projektet Frame. RÄTT DATA TILL RÄTT PE Samlar ditt företag också in en mängd man hittar data eller hur det ska tolkas till hur energidata från er tillverkning? Men vad resultaten visualiseras på bästa sätt. Svaren begränsar arbetet med energieffektivisering händer med alla data sen, använder ni infor- från enkäten delas in i sex olika behovskatego- utan det handlar om hur man kommunicerar mationen för att förbättra era processer och rier: Ledarskap, Teknik, Visualisering, Urval, och distribuerar data i organisationen, säger få en effektivare energianvändning? Snart Kunskap, Mängd. Anders Svensson, biträdande projektledare Vi ser att det är sällan tekniken som vid Swerea SWECAST. finns en metod för att underlätta ert arbete. METODEN HAR UTVECKLASTS i samarbete Anders Svensson berättar att enkäten Möjligheten att mäta och samla in energidata med och testats på två företag inom järn- och också visar att kunskapen om till exempel före- från olika processer har ökat kraftigt de senas- stålsektorn. Och även om urvalet är litet finns tagets energimål varierar i organisationen. te åren. Det kan vara lätt att tro att all data en del intressanta resultat från den enkät som som samlas in leder till energieffektiviseringar, använts där. Om vi tittar på olika avdelningar och olika funktioner ser vi att kunskapen om bolagets energimål är bäst hos cheferna och att det men så är inte alltid fallet. finns brister hos andra i organisationen där Det gäller att rätt data kommer till rätt den egentligen borde vara störst. funktion vid rätt tid. På det viset kan det skapas incitament för energieffektivisering säger Per Sommarin, Swerea SWECAST, som är PROJEKTET HAR BESTÅTT projektledare för projektet FRAME. det först gällde att ta fram lämpliga kategorier. I projektet FRAME finns snart en färdig- av flera delar där Sedan genomfördes intervjuer med några per- utvecklad metod för att hjälpa företag att se soner på olika befattningar som till exempel till att den kunskap som finns hamnar rätt och chef och operatör hos företagen. Vid dessa verkligen används. intervjuer testades kategorierna och lämpliga I metoden ingår en enkät som det enskilda intervjufrågor. Frågorna fördes sedan vidare till företaget kan använda för att se vilka behov som finns och var i organisationen som dessa finns. Behoven kan vara allt från att veta var en enkät som besvarades av fler personer hos Exempeldiagram som kan användas för att hitta förbättringspotentialen för olika avdelningar Gjuteriet Nr respektive företag. Inom projektet håller man nu på att finslipa

3 FAKTA FRAME Syftet med projektet är att få ett effektivt, engagerat och långsiktigt arbete med energieffektivisering på fler organisatoriska nivåer inom företaget. Finansieras av Jernkontoret och Energimyndigheten. Pågår från december 2015 till februari I projektet ingår Swerea SWECAST, Linköpings universitet, Åkers Sweden och SSAB. Henrik Borgström, Swerea SWECAST. UNIKA EGENSKAPER MED PULVER I GJUTFORMARNA RSON metoden så att den ska kunna användas av andra företag framöver. Både Per Sommarin och Anders Svensson hoppas att modellen ska vara användbar för många olika typer av företag och att fler är intresserade av att testa denna. Det här verktyget hjälper företagen rikta resurserna till det område där det finns behov. Vi vill också att fler personer inom en organisation ska förstå hur deras arbete kan påverka energieffektivisering, säger Anders Svensson. TEXT: MARTIN WÄNERHOLM FOTO: FREDRIK LIND FÖR MER INFORMATION ANDERS SVENSSON anders.svensson@swerea.se PER SOMMARIN per.sommarin@swerea.se När gjutjärn kombineras med järnpulver uppstår flera positiva effekter, bland annat bättre motstånd mot nötning och korrosion. Tillsammans med Höganäs tittar nu Swerea SWECAST på hur metoden kan börja användas i industriell produktion. Pulvermetallurgi och komponentgjutning har flera gemensamma nämnare. Båda två är metoder som har ett högt materialutnyttjande och som lämpar sig väl för att tillverka komplexa geometrier. I förstudien P-cast, inom forskningsprogrammet Metalliska Material, har Swerea SWECAST arbetat tillsammans med pulvertillverkaren Höganäs för att utreda och i pilotskala testa potentialen för att kombinera de två tillverkningsmetoderna. Rent praktiskt går det till så att man antingen lägger löst pulver i gjutformen eller att man pressar och sintrar fram en pulvermetallurgisk kropp (PM-kropp) av löspulver, som läggs i formen. Det är ännu inte helt klarlagt vad som har högst potential för en industriell applikation, men det finns uppenbara svårigheter med att arbeta med det lösa pulvret då det lätt flyttar på sig i formen, säger Henrik Borgström. Förstudien har fått forskarna att förkasta idén om att kunna skapa helt nya material av pulver och järn. I stället har man sett flera möjligheter att kunna få unika ytegenskaper hos det färdiga gjutgodset genom gjutningar i pilotskala med 3D-printade gjutformar. Antingen kan man skapa ytor som har bättre korrosionsmotstånd, eller med bättre nötningsmotstånd, berättar Ola Bergman, chef för materialutveckling på Höganäs. En annan möjlighet är att utnyttja PMkroppen till att exempelvis svetsa godset till en angränsande stål konstruktion, tillägger Henrik Borgström. I vilka konkreta applikationer det kombinerade materialet kan tänkas användas tänker varken Henrik Borgström eller Ola Bergman svara på i nuläget. Nu handlar det egentligen först och främst om att hitta en fungerande metod för detta, säger Ola Bergman. I steget därefter kan man undersöka intresset hos olika företag för att kunna arbeta mer konkret med några tänkta applikationer. TEXT OCH FOTO: FREDRIK LIND FÖR MER INFORMATION HENRIK BORGSTRÖM henrik.borgström@swerea.se 51 - Gjuteriet Nr

4 PRESSGJUTNING EN BRANSCH UNDER SNABB UTVECKLING 3D-printade verktygsinsatser, engångskärnor och allt tunnare gjutgods det är tre av de starka trender som Marie Fredriksson, teknikplattformsledare på Swerea SWECAST, ser inom pressgjutning. För de pressgjuterier som tar till sig ny teknik finns stora chanser att växa då det finns flera faktorer just nu som talar till pressgjutningens fördel, säger hon. På global nivå är pressgjutning en bransch inom stark frammarsch, till stor del beroende på jakten på allt lättare komponenter. I den amerikanska pressgjuteriorganisationen NADCA:s årliga rapport State of the industry konstateras att pressgjutning i aluminium ökat på bekostnad av sandgjutet järn och stål. Organisationens ordförande Daniel Twarog skriver i rapporten att det beror på att pressgjuterierna lyckats gjuta gods med hög hållfasthet tack vare utveckling av nya legeringssystem och befintliga legeringar. Det är inte bara fokuseringen på lättvikt som talar till pressgjutningens fördel. I en artikel i Die Casting Engineer pekar NADCA:s William Downey på flera branscher där pressgjutning kan ta marknadsandelar jämfört med andra tillverkningstekniker. Det handlar exempelvis om flygindustrin, elektronisk utrustning, handhållna verktyg och trädgårdsprodukter. Marie Fredriksson, teknikplattformsledare vid Swerea SWECAST, kan genom sin omvärldsbevakning konstatera att det ser ljust ut för pressgjutningsindustrin. Samtidigt är det jätteviktigt att både det enskilda gjuteriet och svensk gjuteriindustri arbetar aktivt för att få en bit av den växande kakan. Pressgjutare som inte tar till sig nya legeringar och teknologier för att bli mer produktiva kommer inte att växa lika mycket som de som gör det, säger Marie Fredriksson. VILKA ÄR DÅ dessa teknologier? Marie Fredriksson har bland annat läst in sig på den omfattande färdplan för gjuteriindustrin i USA som American Metalcasting Consortium (AMC) tagit fram. Om smältan är av dålig kvalitet så kommer gjutgodset att uppvisa detsamma och därför framhävs vikten av att reducera variationer vid smältahanteringen. Generellt talas det mycket om minska variationen i alla led fram till färdigt gjutgods, berättar Marie Fredriksson och fortsätter: Smarta maskiner, där man använder sig av datainsamling för att kunna arbeta med förbättringar kring effektivitet, processkontroll och just optimering av variabler, kommer att bli än mer viktigt. Marie Fredriksson säger också att 3D-tekniken är på väg att slå igenom på allvar. Inom pressgjutning handlar det framför allt om att verktygsinsatserna 3D-printas, bland annat för att kunna få mer komplexa geometrier. Förmågan till komplexitet kan också ökas genom att i högre utsträckning använda engångskärnor. Det handlar om saltkärnor, men kanske också om sandkärnor. Rekommendationerna från AMC är att försöka gjuta mer tunnväggigt gjutgods för att ytterligare minska vikten på komponenter. Det innebär att det i framtiden kommer att ställas ännu högre krav på defektminimering och tillförlitliga simuleringsunderlag än vad det gör i dag. VAD GÄLLER MATERIAL så vill AMC framför allt se att potentialen för befintliga, standardiserade legeringar optimeras. Materialkombinationer där gjutgodset fogas till något annat material för att uppnå skräddarsydda funktioner och lättvikt är en nyckelfaktor och därför läggs även fokus på fogningstekniker för gjutgods. I sin omvärldsbevakning har Marie Fredriksson också tittat på utvecklingen i Europa För de pressgjuterier som tar till sig ny teknik finns stora chanser att växa. Marie Fredriksson, Swerea SWECAST och nämner projektet CONAN som Swerea SWECAST:s samarbetspartner Österreichisches Giesserei-institut deltar i tillsammans med många kända företag, exempelvis BMW, Audi, Daimler, Georg Fischer, Hilti och Magna. I CONAN fokuserar man bland annat på lokal kylning i pressgjutverktyg, lokalt tryck under gjutprocessen (squeeze pins), vakuum för att minimera defekthalten, optimering av smörjmedel samt process- och legeringsoptimering. Ett annat europeiskt exempel är Audis arbete med fokusering på simulering inte bara av gjutgodset utan även av processen. Audis Harald Eibisch talade om just detta när han gästade den svenska lättviktsarenan LIGHTer:s internationella konferens i höstas. Då tog han också upp företagets arbete med värmebehandling av pressgjutna komponenter. Där har man nått goda resultat vad gäller mekaniska egenskaper. Eftersom pressgjutgods tenderar att visa upp blåsor på ytan vid värmebehandling använder man en modifierad process med lägre temperaturer och kortare tider, säger Marie Fredriksson. TEXT: FREDRIK LIND FÖR MER INFORMATION MARIE FREDRIKSSON marie.fredriksson@swerea.se 52 - Gjuteriet Nr

5 Fantasifull skiss av den framtida pressgjutericellen från den schweiziska maskintillverkaren Bühler. PÅGÅENDE PROJEKT INOM PRESSGJUTNING Några exempel på de projekt som Swerea SWECAST leder kring pressgjutningens utmaningar är följande. TINA Projektet ska vara en förstudie för att utveckla metoder för snabbare framställning av tunna pressgjutna strukturkomponenter som ligger på gränsen till vad som är möjligt. Det kräver bland annat robusta och verifierade simuleringsmetoder. Deltagande företag är GETRAG FORD Transmissions, Husqvarna, Ages Industri och GKN Driveline. Finansieringen sker via det strategiska innovationsprogrammet för lättvikt ett samarbete mellan Vinnova, Energimyndigheten och Formas. TripleA Projektet utförs i samarbete med Jönköping University och syftet är att med hjälp av ökad användning av aluminium i strukturella komponenter med extremt höga krav kunna uppnå viktminskning i till exempel fordon. Fokus ligger på att utveckla och industrialisera aluminiumlegeringar med god varmhållfasthet, vilket möjliggör nya applikationer för aluminium inom bland annat flyg-, fordons- och verkstadsindustrin. Deltagande företag är ABB, GKN Aerospace, Scania, Metallfabriken Ljunghäll, Husqvarna, Stena Aluminium och Fundo Components. Finansieringen sker via det strategiska innovationsprogrammet för lättvikt ett samarbete mellan Vinnova, Energimyndigheten och Formas. OLGA I projektet OLGA är syftet att utnyttja och styra restspänningar genom att kombinera dessa med viktoptimering samt att utveckla processer för att kunna eliminera onödiga energikrävande efterbehandlingssteg. Målet med projektet är att uppnå energibesparing både under tillverknings- och användningsfasen av en gjuten komponent. Deltagare i projektet är, förutom Swerea SWECAST, Chalmers tekniska högskola, Swerea KIMAB, AB Volvo, Husqvarna, SKF Mekan, Federal Mogul, Lundbergs pressgjuteri, Altair Engineering och SWEFOS. Projektet finansieras av Energimyndigheten. ADDING II Projektet handlar om att 3D-printa insatser till pressgjutverktyg. Det är en fortsättning på förstudien ADDING som bedrevs under Syftet är att titta på nya material för verktygsinsatser inom pressgjutning. Ta fram ny design på kylkanaler vilket ger möjlighet för mer komplexa slutprodukter. Projektet kommer även ta fram simuleringsmodeller för kylkanaler och slutligen producera ett fullskaligt långtidstest ute hos industrin. Övriga deltagare är VBN Components, Ankarsrum Die Casting, Richardssons Verktygsservice, NovaCast Systems, Volvo Trucks och Jönköping University. Projektet finansieras av innovationsprogrammet Metalliska material, en gemensam satsning från Vinnova, Formas och Energimyndigheten Gjuteriet Nr

6 NOTISER Foto: Fredrik Lind UTBILDNING I METALLOGRAFI Den november arrangerar Swerea SWECAST en kurs i praktisk metallografi. Kursen ger kunskaper kring hur järn och stål provas, prov prepareras samt mikroskoperas. Kursen vänder sig till dem som arbetar som ingenjör eller tekniker inom kvalitetsområdet eller inom laboratorieteknik på ett järngjuteri. Kursen passar även någon som arbetar som inköpare eller kvalitetsansvarig på ett företag som köper järngjutgods. För mer information kontakta Swerea SWECAST:s utbildningsledare Patrik Svanängen: patrik.svanangen@swerea.se. WORKSHOP KRING CDC SWEREA PÅ PLATS PÅ ELMIA SUBCONTRACTOR Swerea fortsätter sitt samarbete med Elmia Subcontractor och finns även i år på plats på kunskaps- och innovationsarenan Innodex. På Innodex visas bland annat vilka möjligheter som additiv tillverkning ger. Som ett exempel på den geometriska komplexiteten som blir möjlig genom 3D-printade gjutformar från Swerea SWECAST:s Casting Demonstration Centre finns en ihålig gjuten hund (se bild) på plats i montern. Formen har skrivits ut i en skivform. Genom att dela upp en given design i ett antal skivor, kan dessa enkelt skrivas ut i en 3D-skrivare för sand utan att ta hänsyn till släppvinklar eller överhängande delar. Även mycket komplicerade komponenter kan då framställas på kort tid. Det gör att man exempelvis snabbt kan få fram en komplex prototyp. I Innodex visas också andra exempel på den bredd som finns inom Swereakoncernen. Något som säkert kommer att väcka intresse är det nya elbilskonceptet Zbee som tagits fram genom ett forskningsprojekt finansierat av Mistra Innovation och Stiftelsen för miljöstrategisk forskning. Zbee ska vara möjlig att tillverka i både små- och storskalig produktion och fordonet har designats för att alla material ska kunna återvinnas. I projektet har Swerea SICOMP och Swerea IVF medverkat med bland annat en livscykelanalys. På Innodex finns även i år dessutom en scen med föreläsningar kring design och utveckling. Bland annat presenterar Åsa Lauenstein Swereas rapport om framtidens material (läs mer i spalten till höger) på mässans öppningsdag tisdagen den 8 november kl 13:30. En annan intressant föreläsning är torsdagen den 10 november kl 11:30 då Swerea SWECAST:s Lennart Elmquist berättar om gjutjärn. Han börjar med ett historiskt perspektiv och rör sig sedan mot framtiden genom att ta upp både smart gjutgods och det nya forskningsområdet lättviktsgjutjärn. Den 13 december arrangeras en workshop kring Casting Demonstration Centre (CDC). Det är ett utmärkt tillfälle för industrins representanter att vara med och ge synpunkter på hur CDC ska utvecklas för att branschen på bästa sätt ska kunna ta sig an framtida utmaningar kring gjutna komponenter. För mer information kontakta Swerea SWECAST:s forskningschef Stefan Gustafsson-Ledell: Stefan.Gustafsson-Ledell@swerea.se SEMINARIER KRING FRAMTIDENS MATERIAL Under sommarens Almedalsvecka presenterade Swerea rapporten Framtidens material. I rapporten har Swerea tillsammans med industri, akademi, samhällsaktörer och futurister identifierat tre drivkrafter och sju sanningar som kommer att påverka svensk material- och produktutveckling. På Swerea hoppas vi att rapporten ska kunna ge industrin ett försprång. Material- och produktutvecklare i Sverige har goda förutsättningar men det gäller att vara på tårna när hjulen rullar snabbare och kraven ökar, säger Swereas koncernchef Göran Carlsson. Under hösten och vintern kommer Swerea att arrangera ett flertal föreläsningar om rapporten Gjuteriet Nr