Nytt från RISE Swecast

Transkript

1 Nytt från RISE Swecast FOKUS PÅ ANDERS GOTTE BÖRJADE PÅ RISE SWECAST: 2007 AKTUELL SOM: tf. verksamhetschef SWECAST SPECIALOMRÅDE: Gjutning/ formteknik TRE FRÅGOR TILL ANDERS [1] Vad jobbar du med just nu? Jag är tf. verksamhetschef på SWECAST vilket innebär att jag leder verksamheten vid RISE under omorganisationen. För mig är det viktigt att hitta vår plats i RISE och att vi kan försätta utvecklas i den nya organisationen med ett fortsatt fokus på att skapa nytta för gjuteribranschen och dess kunder. Förutom fokus på den egna verksamheten arbetar jag just nu tillsammans med Svenska Gjuteriföreningen och Jönköping University med att ta fram en branschagenda för svensk gjuteriindustri. [2] Hur kom du hit till RISE Swecast? Jag kom till RISE 2007 efter min disputation. Jag har en bakgrund inom materialkemi och har disputerat inom området metalloxider. Därför blev jag anställd inom formteknikområdet på SWECAST och har sedan dess arbetat med flera av våra verksamhetsområden. För mig har det alltid varit självklart att jobba inom forskning och utveckling, men jag hade väldigt lite kunskap om svensk institutsforskning innan jag blev anställd på Swerea så det var inte helt givet för mig att ta anställning som institutsforskare. Idag är jag dock väldigt glad för att jag gjorde det! [3] Vad är det bästa med ditt jobb här? Att få arbeta i en kunskapsorganisation tycker jag är fantastiskt roligt. Personligen innebär det en ständig utveckling tack vara möten med kunniga kollegor och kunder. Att verksamhetsmässigt befinna sig mitt emellan universiteten och industrin gör att arbetsuppgifterna blir mycket varierande. RISE Swecast AB, Box 2033, Jönköping TELEFON E-POST swecast@ri.se HEMSIDA GÄSTKRÖNIKA SAMVERKAN FÖR EN STÄRKT KONKURRENS KRAFT Utan forskning stannar kompetensutvecklingen och därmed monterar vi så sakteliga ner branschen. Ett citat, hämtat från Gjuteriföreningens strategidokument, som tydligt visar vikten som medlemsföretagen lägger vid att vi har en effektiv spetsforskning inom gjuteriområdet i Sverige. Vi står nu inför en rad spännande och krävande utmaningar som elektrifieringen på fordons- och verktygssidan, digitaliseringen av industrin samt avveckling av vårt beroende av fossila bränslen för att nämna några. Detta är förändringar som kommer att påverka alla gjuterier direkt eller indirekt och som kommer att kräva stärkta forskningsinsatser och kunskapsspridning för att vi skall kunna behålla och stärka konkurrenskraften i svensk gjuteriindustri. Det är inte bara forskningsresultaten i sig som är nödvändiga; minst lika viktigt är den höjning av kompetensen på olika nivåer som forskningen ger upphov till. Samarbetet i projekten mellan forskare och industriföretag medför att den nya kunskap som tas fram, snabbare kan testas och implementeras. Nästa steg är att sprida och implementera kunskapen i branschen som helhet. Här spelar gemensamma såväl som företagsanpassade utbildningar en viktig roll. Nu när delar av Swerea, bl.a Swerea SWECAST, ingår i RISE skapas nya möjligheter för att stärka den forskning och utbildning som gjuteribranschen behöver. Med sina numera anställda har RISE har en stor bredd på forskningen. Detta i kombination med det stora material-, process- och industrikunnande som Swerea bidrar med ger möjligheterna att generera såväl djupa som breda forskningsprojekt med en god företagsförankring, till nytta för svensk gjuteriindustri. Vårt etablerade samarbete inom ramen för Casting Innovation Centre, CIC, där industri, akademi och institut samverkar, kommer även det att stärkas och utvecklas. Vi ser fram mot att tillsammans med RISE och Gjuteriföreningens övriga samarbetspartners fortsätta att förädla branschens önskemål gällande forskning och kompetens för att skapa industrinytta för svensk gjuteriindustri. PETER NAYSTRÖM Generalsekreterare Svenska Gjuteriföreningen peter.naystrom@gjuteriforeningen.se

2 Komponenten som har tagits fram som en demonstrator sitter på en av Husqvarnas kapmaskiner. Josef Emme, Team Leader, research and development Husqvarna AB. NYTT MATERIAL SÄNKER VIKTEN Genom att använda metallmatriskomposit istället för stål kan Husqvarna sänka vikten på en av sina komponenter med mer än 60%. Det visar ny forskning från RISE Swecast som tagits fram i samarbete med akademin och industrin. Komponenten som har tagits fram som en demonstrator sitter på en av Husqvarnas kapmaskiner och tillverkas idag av stål. Genom att istället använda sig av metallmatriskomposit, som i det här fallet är en blandning av aluminium och kiselkarbid, reduceras vikten med 64 % och sparar därmed 0,3 kg. Att hitta nya lösningar för att göra våra komponenter lättare är helt avgörande för utvecklingen och för slutkunden. Ett sätt att reducera vikt på är att byta till ett nytt material och det är precis vad vi har provat i det här projektet, menar Josef Emme som är Team Leader på Husqvarna AB. METALLMATRISKOMPOSIT ÄR ETT material som idag används i liten omfattning och då mestadels inom försvars- och andra högpresterande produkter. Basmaterialet är aluminium som blandas med kiselkarbidpartiklar, resultatet blir då ett lätt och slitstarkt material. Automotive Components Floby har varit en deltagande part i projektet och de använder idag metallmatriskomposit i tillverkningen av bromsskivor. Dock tillverkar man idag alla bromsskivor i en prototypanläggning, vilket inte ger en kostnadseffektiv produktion. Vid tillverkningen av materialet ska kiselkarbidpartiklarna förbehandlas och sedan under relativt lång tid röras in i metallen för att dessa ska vätas av metallen. Materialet och dess produktionsprocess är därför kostsam. När processen blir industrialiserad bör partiklarna kunna beredas och inkorporeras på ett effektivare sätt än idag, berättar Marie Fredriksson, projektledare från RISE Swecast. I projektet har vi försökt visa materialets potential och kartlägga vissa av utmaningarna som finns för en fullskaleproduktion. FÖR HUSQVARNAS DEL går det alltså idag inte att motivera den kostnadsökning som det skulle innebära att använda metallmatriskomposit i de provade komponenterna. Den stora vinningen är dock att det nu finns en kunskapsbas kring materialet som inte funnits i Sverige tidigare. Vi känner att vi har testat tekniken och vet vad den går för, nu kommer vi att vara avvaktande och följa processen kring materialet. Det stora för oss under projektet är vi att genom möte med de andra företagen och genom forskning har fått kunskap kring materialet. Vi vet också att vi aldrig kan göra en sådan här resa på egen hand utan det krävs den här typen av projekt och samarbete för att ta stegen mot vidare utveckling, avslutar Josef Emme. TEXT: SOFIA ÖGGESJÖ FAKTA I Projektet MACS deltog följande parter: Automotive Components Floby Husqvarna Comptech SecoTools Fundo Components Markaryds Metallarmatur Jönköping University Lunds Tekniska Högskola. Projektet har finansierats av det strategiska innovationsprogrammet för lättvikt, ett samarbete mellan Vinnova, Energimyndigheten och Formas. FÖR MER INFORMATION MARIE FREDRIKSSON marie.fredriksson@ri.se 2 - RISE Swecast Nr

3 KOMBINERADE KOMPETENSER I KONSTGLASPROJEKT Nu tar forskare vid RISE nästa steg för att införa additiv tillverkning som en fungerande produktionsmetod inom konstglasindustrin. 3D-printade sandformar för konstglasgjutning ska bidra till både kortare produktionstid och automatiserad tillverkning. För att lyckas krävs en kombination av kompetenser. Sedan tidigare har forskare vid RISE tillsammans med industrin visat att det är möjligt att gjuta glas i formar som tillverkats i sand med additiv tillverkning. Under studien gjordes flera försök med formar tillverkade med olika sorters bindemedel och forskarna kunde sedan visa upp ett positivt resultat. Efter en lyckad förstudie kommer nu arbetet med att införa additiv tillverkning inom konstglasindustrin att fortsätta. Förutom forskarna inom RISE deltar även Målerås Glasbruk, Orrefors Kosta Boda och Karlebo Gjuteriteknik i projektet. Ulf Gotthardsson, forskare vid RISE Swecast, menar att det är just mixen av kompetenser som är styrkan. Det är kombinationen mellan olika kompetenser som gör det här projektet extra spännande. Kunskapen om glas och material står glasforskningen inom RISE för. När det gäller designen på glaset är det glasbruken själva som kan det. Sen har vi Karlebo som är leverantörer av printade formar och som har kunskap kring de material som behövs för att få idén att fungera. Slutligen har vi på RISE Swecast erfarenheter av processen med heta ämnen i sandformar och hur vi ska arbeta oss mot de glasytor vi önskar få, berättar Ulf Gotthardsson från RISE Swecast. DET NYA PROJEKTET pågår under två år och målet är att hitta ett arbetssätt kring additiv tillverkning som bidrar till minskad produktionstid för glasbruken. Målet är även att användning av 3D-printing ska ge en mer automatiserad tillverkning och öppna upp möjligheter till att kunna gjuta glas i komplexa former. I förstudien provades tre olika I förstudien utfördes en rad försök med glasgjutning i olika typer av formar. Bilden är från Målerås Glasbruk. bindemedelssystem, men resultaten blev tyvärr inte ideala. Våra formar i furan fungerade bäst i förstudien, berättar Ulf Gotthardsson. Tyvärr är furanformar olämpliga att arbeta med i glashyttan. De avger en stark lukt när de fylls med glasmassa, och ventilationen i glashyttan är inte designad för denna. Men när vi hunnit modifiera formarna med de andra bindemedelssystemen så borde de fungera lika bra. VILKEN TYP AV beläggning (black) och aktivator som ska användas för att belägga ytorna i formerna är också något som RISE Swecast ska titta på under projektets gång. Idag finns det ingenting som motsvarar blackning för sandformar till glas, så det är något som vi måste utveckla själva under den här tiden, säger Mahsa Saeidpour, forskare på RISE Swecast. Vi vill förstärka glasytorna med ämnen som vandrar in i glaset från en ytbeläggning som vi placerat i sandformens insida, avslutar hon. TEXT: SOFIA ÖGGESJÖ FOTO: ULF GOTTHARDSSON FAKTA I projektet 3D-PRINTING FÖR KONSTGLASTILLVERKNING deltar följande parter: RISE Målerås glasbruk Orrefors Kosta Boda Karlebo Gjuteriteknik Projektet finansieras av VINNOVA FÖR MER INFORMATION ULF GOTTHARDSSON ulf.gotthardsson@ri.se 3 - RISE Swecast Nr

4 HÅLLBARHETSFRÅGOR I FOKUS PÅ STORA LEVERANTÖRSDAGEN Om ni vill fortsätta att leverera till Scania måste ni sätta hållbarhetsfrågorna i fokus annars är ni så rökta! Med det raka beskedet så satte Henrik Henriksson, CEO för Scania, tonen för dagen när 30-årsfirande Fordonskomponentgruppen (FKG) genomförde Stora leverantörsdagen i Göteborg. Conny Gustavsson från RISE Swecast var på plats för att bevaka konferensen. Foto: Volvo Lastvagnar Temat för årets konferens var The industry in transformation och utvecklingen kring autonoma fordon, elektrifiering och fossilfria transporter gick som en röd tråd genom dagen. En av talarna, Henrik Henriksson CEO från Scania, beskrev att Scania har satt ett internt värde på CO2-reduktion och att man är villig att betala mer för komponenter som bidrar till klimatsmarta och hållbara transportlösningar. Ett besked som mottogs med viss förvåning och skepsis bland de drygt 400 åhörarna, varav flera hävdade att inköpsorganisationer över lag snarare prioriterar priset framför klimatet. I övrigt fick vi veta att Scania från år 2040 kommer vara helt omställda till fossilfria drivlinor. DÄREFTER INTOG LARS Stenqvist, CTO & vice President Volvo Group scenen och beskrev hur man i allt högre utsträckning förlitar sig på innovationer hos sina underleverantörer, vilka man för övrigt i framtiden mera vill se mer som partners. Mellan raderna kan detta tolkas som att man vill dra ner på antalet leverantörer, och flytta över en del av utvecklingskostnaderna på sina leverantörer, i utbyte mot att man blir preferred supplier. Även på råmaterialsidan finns stora möjligheter till klimatsmarta lösningar. Thomas Hörnfeldt, SVP Sustainabillity & Public Affairs, SSAB visade att högpresterande stål blir allt viktigare som konstruktionsmaterial, inte minst i fordon. Med dagens materialprestanda och kunskap om design skulle materialet i Eiffeltornet räcka till tre likadana torn. Idag använder vi ca 225 kg stål per person och behovet ökar stadigt. Kring år 2045 är målet att Självkörande lastbil från Volvo Lastvagnar. Bilden visades upp av Lars Stenqvist under Stora leverantörsdagen Om ni vill fortsätta att leverera till Scania måste ni sätta hållbarhetsfrågorna i fokus annars är ni så rökta! Henrik Henriksson, CEO för Scania vår inhemska stålproduktion skall vara helt fossilfri. DEN HÄR KORTA resumén får avslutas med Martina Buchhauser, Senior Vice President, Global Procurement Volvo Cars, som beskrev hur fokus flyttas från produkten till kundens behov. Vi kommer inte äga våra bilar i framtiden utan de kommer utföra en tjänst. Kring år 2025 kommer ca 50 % av Volvos bilar vara elbilar och ca 30 % vara självkörande, vilket frigör ca en vecka/år. Dessa trender innebär en stor osäkerhet kring de volymer av olika komponenter som måste köpas in och som idag utgör ca 70 % av en bil. För att kunna hantera dessa svängningar kommer man prioritera de partners som är flexibla och kan hantera snabbt varierande produktionsvolymer. SAMMANFATTNINGSVIS SÅ VAR Stora leverantörsdagen, som vanligt, intressant och givande och det är lite synd att inte fler representanter från våra gjuterier, varav flera är helt beroende av utvecklingen inom fordonsindustrin, trots högkonjunkturen tar tillfället i akt att få ta del av kundernas visioner och planer för de närmsta 5 10 åren. Detta är en information som i hög grad måste prägla aktuella och framtida strategier hos våra svenska gjuteriföretag. TEXT: CONNY GUSTAVSSON FÖR MER INFORMATION CONNY GUSTAVSSON conny.gustavsson@ri.se 4 - RISE Swecast Nr

5 TRENDSPANING NYTT FRÅN SWECAST Att bygga helautomatiska gjuterier som sköter sig själva och att kombinera olika material till en komponent för att skapa den mest optimala lösningen Lennart Elmquist har jobbat med forskning inom gjuteribranschen i 13 år och nedan kan du ta del av hans tankar kring hur framtidens gjuteri kommer att se ut. DET HELAUTOMATISKA GJUTERIET En spännande utveckling som redan delvis har börjat handlar om det autonoma gjuteriet. Ett gjuteri som sköter sig självt hela vägen från chargering till färdigt gods. Där chargering sker utifrån en rationell råvaruhantering för att säkerställa att rätt materialegenskaper uppnås på ett hållbart och kostnadseffektivt sätt. Processen styrs baserat på processåterkoppling vilket leder till minskade processvariationer och ett ökat operatörsoberoende. För att ytterligare optimera flödet i processen kommunicerar de olika processtegen med varandra samtidigt som de producerade komponenterna försetts med intelligens och kan bidra med information. Processtyrning och produktionsplanering samverkar för att processens alla steg automatiskt och kontrollerat ska ställa om sig vid byte av produkt som ska produceras. Detta sker på ett tidigt stadium så att det blir en glidande övergång för att eliminera produktionsavvikelser. Kommunikationen mellan processtegen och komponenterna fortsätter hela vägen till färdig produkt, vid till exempel bearbetning av godset ställs skärparametrarna in baserat på kunskap om typ av produkt och dess förväntade egenskaper som är på väg in i bearbetningsmaskinen. KVALITETSKONTROLL SKER ON-LINE med omedelbar återkoppling, en återkoppling som används för att styra processen. Kvaliteten kontrolleras med olika tekniker där tomografering blir en viktig metod för att fullständigt genomlysa alla komponenter. Även beredning och utveckling av ingjutsystem sker I projektet CompLätt sammanfogas segjärn och aluminium med målet att minska vikten på ett lastbilsnav med minst 30%, utan försämrad prestanda. automatiskt genom självlärande system. Mycket kommer alltså handla om att använda digitalisering och AI för att utveckla självlärande system och en direkt processåterkoppling. RÄTT MATERIAL PÅ RÄTT PLATS På materialsidan handlar det om att lämna tanken på att en komponent består av ett enda material. Fokus blir istället materialegenskaperna, helt enkelt Rätt egenskaper på rätt plats. De egenskaper och förutsättningar som behövs för en viss applikation. Utifrån det specificeras vilka material eller materialkombinationer som tillsammans med vikt- och volymoptimering skapar den mest optimala lösningen. Det kan handla om att gjuta samman eller svetsa ihop olika material för att få en metallurgisk bindning mellan materialen, men det kan också handla om andra typer av fogningsmetoder. Rätt material på rätt plats behöver inte enbart handla om att kombinera olika material, det kan också handla om att lokalt påverka ett material så att olika mikrostrukturer och därmed olika egenskaper skapas i olika delar av komponenten. Det kan till exempel handla om att gjuta in insatser eller lokalt påföra ett material för att förstärka egenskaperna eller skapa förutsättningar för till exempel svetsbarhet. För att nå bästa prestanda kan det också handla om att kombinera metaller och icke-metaller. FÖR ATT BLI konkurrenskraftig i framtiden gäller det alltså att tänka kombinationer av såväl material som tillverkningsmetoder. En ökad användning av avancerade metoder såsom synkrotronteknik kommer att generera en bättre förståelse för såväl stelningsfenomen som materialbeteenden vid olika typer av belastning vilket kommer att förbättra möjligheterna att simulera och förutse komponentens beteende. Genom att gjuta in sensorer kommer komponenterna förses med intelligens vilket förutom att vara viktigt under användningsfasen även kommer att generera kunskap om produktens alla faser, en kunskap som blir viktig för att kunna hantera komponenten ur ett cirkulärekonomiskt perspektiv. TEXT: LENNART ELMQUIST 5 - RISE Swecast Nr

6 Avs: RISE Swecast Box 2033, Jönköping NOTISER RISE SWECAST PÅ ELMIA SUBCONTRACTOR Under den årliga upplagan av Elmia Subcontractor var RISE på plats i nydesignad monter. RISE Swecast visade bland annat upp ett motorblock som inom kort ska göra tjänst i en nyrenoverad Mercedes Mannheim från Originalet kopierades med hjälp av 3D-scanning och additiv tillverkning av sandformar, som sedan fylldes med gjutjärn på traditionellt vis. Elmia Subcontractor är ett bra fönster för oss att visa hur ny digital teknik kan användas för industriella applikationer. Samma metod som här används för återtillverkning av en historisk komponent kan användas för att snabbt ta fram reservdelar istället för att hålla dem i lager. Additiv tillverkning är redan i sig själv en digital teknik och som del i olika hybridprocesser är den idag ett fantastiskt verktyg vid företagens digitalisering, berättar Åsa Lauenstein från RISE Swecast. Elmia Subcontractor är Sveriges största industrievent där tillverkningsindustrins experter är samlade under ett och samma tak. Mässan lockar närmare utställare från runt 30 länder. PRESSGJUTERI NÄTVERKET I SCHWEIZ Under hösten anordnades en studieresa inom nätverket för pressgjutning som gick till Bühlergroup i Schweiz. 12 personer från olika pressgjuterier deltog i resan där syftet var att utbyta erfarenheter och ta del av den senaste tekniken inom pressgjutningsindustrin. På Bühlers fabrik fick deltagarna chansen att se framtidens pressgjutmaskiner. Gruppen hann även med ett studiebesök på Regoplas. RISE monter på Elmia Subcontractor. WORKSHOP MED CALDERYS NORDIC Motorblocket väckte nyfikenhet bland mässbesökarna. 17 deltagare från 7 olika gjuterier kom på besök till RISE Swecast för att få lära sig om ny teknik av Calderys Nordic, ett företag inriktat på eldfasta lösningar för järn- och metallindustrin. Riskbedömningar, skyddsfrågor och hjälpmedel vid underhåll av induktionsugnar diskuterades under workshopen. Rivning, omfodring och sintring av ugnen i test- och demonstrationsanläggning på RISE Swecast genomfördes som praktiska moment tillsammans med deltagarna. Dessutom gjordes en teoretisk genomgång av funktion och egenskaper hos olika infodringsmaterial. Stort utrymme gavs för diskussioner utgående från deltagarnas egna erfarenheter. SWECAST PÅ FORMNEXT 3D-mässan Formnext ägde rum i Frankfurt mellan den november. I år valde runt 500 utställare att delta på mässan som har inriktning på komponenter och verktyg. RISE Swecast var på plats, mer om mässan kan du läsa i nästa nyhetsbrev. GOD JUL och GOTT NYTT ÅR önskar vi från RISE Swecast. (På bilden saknas flera av våra kollegor) 6 -RISE Swecast Nr