Swerea IVF AB - Olofström

Transkript

1 Swerea IVF AB - Olofström Eva-Lis Odenberger Ph.D. Forskare och projektledare vid Swerea IVF, Komponenttillverkning Adj. Lektor Hållfasthetslära, Luleå tekniska universitet

2 Agenda Information om olika utlysningar och finansieringsmöjligheter för utvecklings- och forskningsprojekt riktade mot SMF Swerea IVF Olofström Några exempel på projekt inom lättvikt vid Swerea IVF i samverkan med akademi och industri LIGHTtest en testbädd för framtidens produktion av lätta material SALLSA - Serietillverkning Av Lättviktsmaterial i Leverantörs Samverkan ALVA - Advanced lightweight design using hot forming of aluminum DieComp Virtial Die Compensation NFFP Hor forming of nickelbased superalloys and titanium SMF Flyg

3 LIGHTer regional nod Blekinge Hemsidan innehåller all uppdaterad information om vad som pågår inom noden: Bakgrund och information om startprojektet Målsättningar Agenda och Nyheter Kontaktuppgifter Samlar information om pågående lättviktsprojekt i vår region Information om öppna utlysningar där små och medelstora företag (SMF) kan söka finansiering för teknikutvecklings- och forskningsprojekt

4 Finansieringsmöjligheter för SMF Öppna s.k. utlysningar finns där små och medelstora företag (SMF) kan söka finansiering för teknikutvecklings- och forskningsprojekt Techtank teknikcheckar ALMI checkar, Vinnova checkar via IUC:n, Vinnova SIP ger utlysningar om större projekt och mindre förstudier/högriskprojekt. T.ex. SIP Lättvikt. LIGHTer (Teknikutvecklingsprojekt/småföretag/ medlemsprojekt/checkar) SIP Innovair. NFFP (NFFP7 call2, SMF Flyg) SIP Metalliska Material SIP FFI Innovationsprojekt i företag Samverkansprojekt Sverige-Tyskland Eurostars/Eureka

5 SIP Lättvikt Industriförankrade för- och utvecklingsprojekt inom lättvikt Småföretag Medlemsprojekt/Checkar

6 SIP Lättvikt Industriförankrade för- och utvecklingsprojekt inom lättvikt Utlysning öppnar i mars 2018 Ansök i juni Erbjudandets syfte är att stärka svensk konkurrenskraft inom lättviktsteknologi. Detta uppnås genom att bygga ny kunskap och kompetens, genom att stärka samverkan mellan forskning, utveckling och implementering samt att utveckla nya och befintliga leverantörskedjor. Erbjudandet är öppen för två typer av projekt: Förprojekt och Forsknings- och Innovationsprojekt (FoI-projekt). Förprojekt (Max 500 kkr) Förprojekt är förberedande projekt på högst 9 månader med målet att leda fram till en ansökan om ett Forsknings och Innovationsprojekt. De ska undersöka hur en branschöverskridande samverkan inom ett specifikt område bör utformas.

7 SIP Lättvikt Industriförankrade för- och utvecklingsprojekt inom lättvikt Utlysning öppnar i mars 2018 Ansök i juni Forsknings och Innovationsprojekt (brukar vara kkr) ska generera resultat som kan introduceras i kommersiellt drivna industriella projekt inom fem år efter avslutat projekt. Projektens längd är max 3 år. Ett av programmets övergripande mål är att 75 % av de lättviktslösningar som utvecklas i projekten ska implementeras. Då ska minst ett av följande uppnås vilket även ska motiveras i ansökan: minst 20 % lägre kostnader samtidigt som vikten minskar minst 20 % minst 20 % kortare utvecklingstid samtidigt som vikten minskar minst 20 % minst 20 % viktminskning genom nya möjligheter att blanda material minst 20 % viktminskning genom bättre produktegenskaper eller innovativa lösningar.

8 SIP Lättvikt LIGHTER SMÅFÖRETAG Utlysningen stänger 16 mars 2018 ( kkr) LIGHTer Småföretag är en satsning inom ramen för LIGHTer med syfte att stärka svensk industris konkurrenskraft inom lättviktsteknologi genom ökad spetskompetens från SMF. Målet är att utveckla SMF till högspecialiserade leverantörer av lättviktslösningar och bidra branschöverskridande till svensk industri. Detta görs i form av stöd för mindre småföretagsprojekt. Vinnovas budget på sammanlagt 2 MSEK kan sökas för projekt i två olika nivåer: upp till kr och upp till kr. Den första utlysningsomgången stängde 17 november Andra ansökningstillfället stänger (preliminärt) 16 mars 2018.

9 SIP Lättvikt. LIGHTER MEDLEMSPROJEKT Kräver medlemskap i LIGHTer, söks kontinuerligt, beviljas vid ett teknikgruppsmöte LIGHTer öppnar nu för att ta emot förslag från LIGHTers medlemmar på medlemsprojekt inom teknikutveckling/utbildningsbehov/omvärldsbevakning. Projektförslagen kommer att göras tillgängliga för alla aktiva LIGHTermedlemmar och en första prioritering av förslagen som inkom t.ex. före den 14 augusti genomförs vid nästa teknikgruppsmöte den 24 augusti.

10 SIP Innovair Målet med det strategiska innovationsprogrammet Innovair är att öka omsättningen för svensk flygindustri med 100 procent från dagens dryga 20 miljarder. Samtidigt ska exportandelen öka från 70 till 90 procent. Den forskning som bedrivs inom området ska också bidra till EU:s miljömål. NFFP7, call 2 SMF Flyg

11 SIP Innovair NFFP7: Forskningsprojekt inom flygteknik Stängde 29 september Utlysning 2, sommar/höst <5 år, minst 2000 kkr Är du forskare eller har ett företag med verksamhet i Sverige? Då kan ni söka finansiering för forskningsprojekt inom flygteknik. Forskningsprojekten kan vara upp till fem år, ska koordineras av industrin och bedrivas i samverkan med akademin. Forskningsprogrammet finansieras av Vinnova och Försvarsmakten i samverkan. SMF-Flyg är en aktivitet inom NFFP (15 mars, kkr) Målsättningen är att stärka flygindustrins konkurrenskraft genom spetskompetens från SMF och öka antalet högspecialiserade SMF som godkänns som leverantörer till flygindustrin. Verksamheten drivs via produktionsarenorna PTC och Compraser som utvecklar och provar en gemensam arbetsmodell för att öka SMF-deltagandet i flygindustrins FoU-program. Avsikten är att förenkla samverkan mellan SMF och flygindustrin vid utveckling och demonstration av teknologier.

12 Innovationsprojekt i företag 2018 Innovationsprojekt i företag - våren 2018 Ansök 20 mars, start slutet maj kkr Är ni ett företag med färre än 250 anställda och i behov av finansiering för att starta och bedriva innovationsprojekt i faser där annan finansiering är svår att få? Med det här erbjudandet finansierar vi hållbara innovationer. Med det menar vi produkter, tjänster eller processer som är nya eller väsentligt bättre än vad som finns på marknaden, och som är i linje med FN:s hållbarhetsmål. Projekten kan handla om utredning av kommersiella förutsättningar, framtagning av prototyper av varor eller demoversioner av tjänster och processer.

13 Samarbetsprojekt för små och medelstora företag Sverige-Tyskland Ansök 18 april 3000 kkr I det här erbjudandet finansierar vi samarbetsprojekt mellan svenska och tyska små och medelstora företag. Projekten ska handla om industriell forskning eller experimentell utveckling och ska ske i samarbete med universitet eller högskola. Fler utlysningar finns och kommer!!

14 Swerea IVF Olofström Swerea IVF verksam i Olofström sedan september 2016, förvärvade IUC i Olofström AB. Tillhör avd för Komponenttillverkning Chef Daniel Wiklund Arbetar med plåtformade processer, högpresterande material, fokus lättvikt Forskningsprojekt Utvecklingsprojekt Produktion, låga volymer Nära samarbete med både industri och akademi Termo-mekanisk materialkarakterisering av tunnplåt Materialmodellering, formningssimulering (FEM) CAD-CAM-CNC NUFO, verktygskonstruktion, tillverkning Semi-industriell provning verktygsslitage, validerande formningsprovning, friktion

15 Exempel forskningsprojekt Virtuell verktygsdesign vid kall- och varmformning av titan, aluminium, superlegeringar, nyutvecklade AHHS, kolfiberkomposit NFFP SMF Flyg NRFP SMF 15

16 Testbäddens målsättning LIGHTest ska resultera i en levande test- och demonstrationsanläggning för produkter och system i nya material, med fokus på helhetslösningar med hållbar livscykel. Vi arbetar med testbäddar för framtidens produktion av lätta produkter med smarta materiallösningar. Projektledare: Boel Wadman 16

17 Bakgrund Det ställs allt större krav på dagens och morgondagens produkter. Lägre vikt, längre livslängd och bättre materialutnyttjande krävs för en hållbar utveckling och stärkt konkurrenskraft. Nya material spelar här en avgörande roll. För att kunna verifiera nya lösningar innan de skalas upp i högvolymproduktion har svensk industri behov av en testmiljö frikopplad från de traditionella leverantörskedjorna, där kvalitetssäkrad provning kan ske under sekretess. Testbädden LIGHTest har som mål att erbjuda detta. 17

18 Bakgrund Syftet är att hjälpa industrin att testa materialegenskaper för produkter och systemlösningar. Testbädden ska vara en nod som förmedlar kompetens och infrastruktur inom avancerade material, tillverkningsmetoder och återvinningstekniker. Här ska också små och stora företag kunna samarbeta med utveckling och verifieringsprojekt. 18

19 Aktiviteter Flera olika pilotprojekt pågår inom testbädden. Pilotprojekten studerar nya lättviktslösningar och demonstrerar provmetoder, tillverkning och egenskaper hos lätta material och produkter 19

20 Testbäddens organisation Testbädden kopplar virtuellt samman flera aktörer, och består idag av två noder: Swereas anläggning i Olofström, som erbjuder formning av metall och sammanfogning av separata material till en sammansatt struktur. Här finns kompetens inom plåtformning, multimaterial, mätmetoder, verktygsfrågor och simulering. Kompositutvecklingsmiljön vid Swereas anläggning i Piteå, för tillverkning av fiberkomposit och multimateriallösningar i höga takter. Här finns kompetens inom kompositmaterial, simulering, tillverkningsmetoder och testmetoder. 20

21 Medverkande parter Projektet har samlat en bred projektgrupp med följande parter: ABB Composites Kungliga Tekniska Högskolan EBP Luleå Tekniska Universitet Gestamp Hardtech Blekinge Tekniska Högskola GKN Aerospace Swerea SICOMP PODCOMP Swerea IVF Safeman SSAC Scania Volvo Cars Techtank Olofström Jernkontoret 21

22 Finansiering Uppbyggnaden av testbädden finansieras av Vinnova, genom regeringens strategiska samverkansprogram Uppkopplad industri och nya material, och pågår Det koordineras av Jernkontoret, och i styrgruppen ingår programcheferna i de strategiska innovationsområdena Metalliska Material, Lättvikt, SIO Grafen och Innovair tillsammans med Volvo Cars, SSAB och Scania. Projektledare är Boel Wadman på Swerea IVF. Projektets vision kopplar starkt till två av de mål som regeringens samverkansgrupp inom Uppkopplad industri och nya material prioriterat: Nya material och materialutveckling Förstärka kopplingarna mellan materialforskning och industriella användare av nya material Samverkan mellan stora och små företag Utveckla samarbeten mellan stora och små företag, för att påskynda innovationsarbete 22

23 LIGHTtest Pilot 6b Aerospace Metals Additive Manufacturing and hot forming of titanium GKN aero engine components, AM-processed sheet metal part, IR camera on hot forming and titanium part Project Targets Development of a demonstrator for validation of working methodology using modeling and simulation of hot sheet metal forming of AM-processed titanium blanks Thermo-mechanical material characterization using DIC of different titanium alloys such as Ti-6Al-4V Ti-6242, ATI 425 Modelling and simulation of additive manufacturing and thermo-mechanical sheet metal forming at temperatures up to 700 C Contact: Boel Wadman, Eva-Lis Odenberger 23

24 FFI-SALLSA (Serietillverkning Av Lättviktsmaterial i Leverantörs Samverkan) Mål: Stärkt konkurrenskraft genom samverkan Industriella riktlinjer Resultat: Kompositformning i befintlig produktionsprocess Flexibel produktion i traditionell produktionsmiljö Högvolymsproduktion Multimateriallösningar Ingjutning av fästelement Ställbar Limdistans/distans AP&T, Carl Zeiss, EBP, HBG Teknopress, Ionbond Lasertool, Marström Composite, PDS Enginering Safeman, SSAB, VA Automotive Volvo LV, Ytbehandlingsteknik, ÅF Swerea Sicomp, Swerea IVF, Volvo Personvagnar Kontakt: Krister Svensson, Jörgen Alexis 24

25 VINNOVA, LIGHTer Strategiska innovationsprogrammet för lättvikt - våren 2015 ALVA - Advanced lightweight design using hot forming of aluminum Thermo-mechanical material characterization using DIC, IR-camera picture, Forming test and FE-models of forming Research Targets Thermo-mechanical material characterization of different aluminum alloys such as AA6016, AA6070 and AA6082 Modelling and simulation of thermo-mechanical sheet metal forming in aluminum at temperatures up to 530 C. Development of a demonstrator for validation of models, analysis method and forming processes. Evaluation of tool material/coatings suitable for aluminum forming at elevated temperatures. Contact: Johan Berglund, Eva-Lis Odenberger 25

26 DieComp Virtuell verktygskompensering Hållbar plåtformning för morgondagens produktion. Projektet omfattar: Virtuell verktygsdesign som inkluderar tribologiska effekter samt inverkan av elastiska verktygsdeformationer Virtuell kompensation med hög noggrannhet av plåtförtunning/förtjockning och återfjädring Minimering av kostsamma och tidskrävande inprovningsfaser och omkonstruktioner. Projektledare: Dr. Eva-Lis Odenberger, Bitr. Mats Larsson Högskolan Väst

27 DieComp Virtual die compensation Material characterization using DIC, friction model, FE-models of forming and sheet metal part. Research Activities: Virtual die compensation that includes tribological effects and elastic tool deformations. Contact modeling and validation in focus Virtual models are used to compensate forming tooling with high accuracy for thinning and springback. Newly developed alloys from Outokumpu are studied using Digital Image Correlation (DIC) and FE-modeling Minimizing costly die try-out Contact: Eva-Lis Odenberger 27

28 Virtual process chain NFFP6-7 for superalloy sheet metal aero engine structures Validation and demonstrator Research Targets Thermo-mechanical material characterization for use in FE-analyses of cold and hot sheet metal forming in Inconel 718 and HAYNES 282 nickel-based superalloys Modelling and simulation of sheet metal forming in order to perform an accurate tooling compensation for springback and welding shape distortions using advanced material characterization schemes and models for anisotropy, damage and failure Development of a demonstrator for validation of models, analysis method and forming processes. Close collaboration with PhD GKN/HV project on the simulation chain Projektledare: Fredrik Niklasson GKN, Handledare: Mats Oldenburg LTU, Eva-Lis Odenberger, Doktorand Lluís Pérez Caro

29 Virtual process chain NFFP6-7 for superalloy sheet metal aero engine structures Validation and demonstrator A80 A50 A10 Plane strain Shear 15 Biaxial YLD GISSMO On-going activities Thermo-mechanical material characterization GISSMO damage and failure model in FEA of forming analyses in alloy 718 Welding analyses in LS-DYNA Reference: Lluís Pérez Caro, Licentiate thesis, 2017, Luleå University of Technology

30 Virtual process chain NFFP6-7 for superalloy sheet metal aero engine structures Validation and demonstrator Forming and welding analyses using LS-DYNA Part deviation after forming (left), welding (middle) and compensation (right), [mm]

31 VIRTUAL TITANIUM FABRICATION mechanical cutting and forming including demonstrator NFFP4-6 Research Targets Modelling of mechanical cutting using mesh based and particle based FE-methods FE-modelling of hot forming of a double-curved geometry including compensation for springback. Modeling of stress relaxation and anisotropy at high temperatures Studies of material models with different level of complexity. Empirical/physically based models Manufacturing of machined and hot formed geometries of current interest to the aero engine industry at SMF and IUC Olofström Projektledare: Dr. Eva-Lis Odenberger, Joakim Andersson SpeedTool AB

32 VIRTUAL TITANIUM FABRICATION mechanical cutting and forming including demonstrator NFFP4-6 Hot formed part, Correlation numerical and experimental responses Courtecy of GKN Aerospace Sweden AB Measured and predicted springback in Ti-6Al-4V [mm] Thermo-mechanical sheet metal forming of aero engine components in Ti-6Al-4V: Part 2: Constitutive modelling and validation, Odenberger, E-L., Schill, M., Oldenburg, M, International Journal of Material Forming, 2013, v 6, 3, pp

33 SMF Flyg: Tillverkning av förserie titandetaljer Syfte Skapa ett kluster av företag som kan utföra efterföljande bearbetning på varmformad titandetalj, ta fram nödvändig kvalitetsdokumentation (FAIR). Genomförande Genomförande av fräsning, våtblästring, etsning (Exova), id-märkning av varmformade titandetaljer. Resultat Detaljer har tillverkats inom toleranser för serieproduktion, FAIR dokumentation har skickats till GKN Fortsättning - Uppföljningsmöte med inköp/kvalitet på GKN med medverkande företag Projektledare: Dr. Eva-Lis Odenberger 33