Facebook

Instagram

Färsk forskning visar hur additiv tillverkning inom flygindustrin blir mer flexibel och effektiv


2018-01-03

<span class=\
Bild:Christina Axelson
Andreas Segerstark är doktorand vid Högskolan Väst och har hittat viktiga samband mellan de primära processparametrarna och deras påverkan på materialet under tillverkningsprocessen.

Andreas Segerstarks forskning visar helt nya möjligheter att producera motorkomponenter effektivare med additiv tillverkning med pulver (LMPD). Produktionen blir mer flexibel samtidigt som svinnet av dyra superlegeringar kan minskas med upp till 90 procent.
– Jag har hittat viktiga samband mellan de primära processparametrarna och deras påverkan på materialet under tillverkningsprocessen, säger Andreas Segerstark som presenterade och försvarade sin doktorsavhandling* på Högskolan Väst några dagar före jul.

För GKN Aerospace och andra tillverkare inom flygindustrin kan de nya kunskaperna bidra till att deras additiva tillverkning med lasermetalldeponering med pulver (LMPD) blir mer effektiv. Större flexibilitet, kortare ledtid och väsentligt mindre materialsvinn är några nyttoeffekter som doktoranden Andreas Segerstark nämner när han berättar om sina forskningsresultat.

Enkelt förklarat fungerar LMPD-teknologin så att en robot svetsar flera tunna svetssträngar av metallpulver intill varandra och i flera skikt tills komponenten får rätt form.

– LMPD-teknologin kompletterar dagens konventionella tillverkningsmetoder. Man bygger till exempel komponenter med komplexa former genom att addera metallskikt på enklare gjutgods eller smidesgods, förklarar Andreas Segerstark.

– Teknologin används också för att reparera skador på komponenter som skadas om värmetillförseln blir för stor. Pulverdeponeringen kan med fördel läggas på de områden som behöver lagas eller förstärkas med en kontrollerad värmetillförsel.

Fyra viktiga processparametrar
Andreas fokus har varit att undersöka hur de olika parametrarna i tillverkningsprocessen samverkar och hur de påverkar materialets egenskaper under produktionen.

– De parametrar som har störst inverkan på materialet är lasereffekten, framföringshastigheten, pulvermatningshastigheten och pulverfokusförskjutningen. Och de påverkar markant materialets fasformation, fasomvandling, kornstruktur och sprickbildning.

Ökad flexibilitet och minskat materialsvinn
Andreas har arbetat med den dyra superlegeringen Alloy 718 i sin studie eftersom det är ett vanligt material i kommersiella flygjetmotorer.

– Genom att använda LMPD-teknologin i tillverkningen på ett optimalt sätt kan man minska materialsvinnet med upp till 90 procent för vissa komponenter.

– Men en stor vinst är också den ökade flexibilitet som tillverkning med LMPD ger. Man vinner både tid och pengar på att produktionen går snabbare och enkelt kan ställas om för tillverkning av nya komponenter. Tack vare digital styrning behöver man till exempel inte ta fram nya verktyg till produktionen.

Ny metod för temperaturmätning
En stor utmaning under forskningsprojektet var att kunna mäta temperaturförändringarna i materialet på ett tillförlitligt sätt under tillverkningsprocessen. För att klara det utvecklade Andreas en ny temperaturmätningsmetod parallellt med sitt ordinarie forskningsarbete.

– Vi använde tunna rostfria plåtar för att skydda de små termoelement som vi mätte temperaturen med. Plåtarna gav skydd för laserstrålens påverkan och förhindrade att värmen från laserstrålen påverkade mätningarna.

Nära samarbete med GKN Aerospace
Idén till forskningsprojektet kommer från ett långvarigt samarbete mellan GKN Aerospace i Trollhättan och Högskolan Väst. Eftersom det inte gjorts mycket forskning kring lasermetalldeponering med pulver ville de ta reda på mer.

– När doktorandtjänsten annonserades för fyra år sedan var forskning inom additiv tillverkning inte så vanlig, särskilt inte inom lasermetalldeponering med pulver. Jag lockades av att projektet handlade om en form av svetsning och att det var ett nytt område jag ville lära mig mer om.

Tar forskningsresultatet vidare
GKN Aerospace har följt Andreas forskningsprojekt med stort intresse och samarbetet fortsätter efter doktorsexamen. Andreas börjar arbeta på företagets R&D-avdelning i januari 2018.

– Det återstår mycket arbete med att tillämpa forskningsresultaten i produktionen. Additiv tillverkning är hett idag och det finns mycket att utveckla inom det området. Det vill jag gärna fortsätta arbeta med.

Andreas Segerstarks forskningsprojekt har finansierats av Högskolan Väst, GKN Aerospace Sweden AB, Västra Götalandsregionen, Rymdstyrelsen, Tillväxtverket och Vinnova.

*Laser Metal Deposition using Alloy 718 Powder – Influence of Process Parameters on Material Characteristics



Källa: Högskolan Väst


Skriv ut



ABB:s pumpteknik räddar torkdrabbade gårdar och byar i Indien


ABB har driftsatt fem av sina motorer med högst kapacitet – var och en klarar att pumpa 23 000 liter per sekund – som en del i bevattningsprogrammet Mahatma Gandhi Kalwakurthy...

Läs mer
Elmia Produktion
Gary Linnéusson, adjunkt i produktion och automatisering, vid Högskolan i Skövde.

Ny modell kan utveckla underhållsarbete på industrier

Oförutsedda störningar och avbrott i industriell produktion är kostsamma – men...

Läs mer
Gloab550


Traineeutbildning – ett steg mot ett jobb inom industrin

I syfte att locka fler till yrket som CNC-operatör startar Clockwork inom kort upp ett...

Läs mer
Hankook Tire bygger ut sin europeiska fabrik i Ungern.

Hankook har nya storskaliga planer på att utöka sin europeiska fabrik

Hankook, däcktillverkare i premiumsegmentet, kommer att bygga en ny produktionsenhet för...

Läs mer


Stålproduktionen minskade i mars 2018

Den svenska råstålsproduktionen uppgick till 433 tusen ton under mars 2018. Det är...

Läs mer


Ny IBC från Rudskoga Svets Mekaniska AB i samarbete med Swea Energi AB

Rudskoga Svets Mekaniska AB har tagit fram en ny IBC som ska användas av Swea Energi AB. Det...

Läs mer


Svensk industri skapar jobb och klarar konkurrensen

Den svenska industrin har utvecklats väl under de senaste åren. Nästan 27 000 nya...

Läs mer
Anders Paulsson, Vice President på Jitech och Marcus Boje, Key Account Manager på Enkla Elbolaget.

Affärsmodellen fick metallmästaren på fall

Affärsmodellen, flexibiliteten och den genomtänkta produkten fick Jitech AB ifrån...

Läs mer


Procurator och Essity i satsning för miljö, hälsa och kostnadseffektivitet inom industrin

Ledande hygien- och hälsobolaget Essity har tagit fram en kostnadsfri tjänst...

Läs mer


Dagligvaruhandelns gemensamma mål: Till 2030 ska plastförpackningar vara fossilfria

Plast är ett omdebatterat material och i landets livsmedelsbutiker är plastfö...

Läs mer

Höganäs satsar för att möta efterfrågan inom additiv tillverkning och metal injection moulding

Höganäs AB skapar ett nytt område för att koncentrera sina resurser kring...

Läs mer
Roterugnar används för att förändra fysikaliska eller kemiska egenskaper hos olika fasta material, exempelvis mineraler, metaller och malm, genom upphettning till en hög temperatur.

Case study: Lyckade testmätningar på roterugn

I materialbearbetningsindustrin - som exempelvis cement- eller kraftmassatillverkning – ä...

Läs mer


Kvalitetsjubileum: 40 miljoner komponenter levererade till Volvo Cars

Nu har Enviro levererat återvunnen kimrök till Volvo Cars via AnVa Polytechs miljö...

Läs mer


Atlas Copco slutför förvärv av tysk verksamhet inom monteringslösningar för den globala fordonsindustrin

Atlas Copco, en ledande leverantör av hållbara produktivitetslösningar, har...

Läs mer


3D-printing i metalliska material

Vid Karlstads universitet pågår projektet AT-LAB som utvecklar kunskap kring...

Läs mer


SKF levererar utrustning för tillståndskontroll online till SCAs massafabrik Östrand

SKF bygger ut den befintliga tillståndskontrollen online vid SCAs massafabrik Östrand i...

Läs mer
<span class=\

Atlas Copco-pris belönar innovativ pump för halvledarindustrin

I år uppmärksammar det prestigefulla John Munck-priset utvecklingen av en innovativ...

Läs mer


Mest lästa











Unica Media AB © 2014
Org.nr 556961-2624
Unica Media AB
Hammarby Fabriksväg 23
120 30 Stockholm

Kontakt
info(at)unicamedia.se
Annonsering
annons(at)unicamedia.se