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





FlexQube inviger rullformningsproduktion hos Bendiro

FlexQube har under våren arbetat med Bendiro i Falkenberg för att ta fram ett rullformningsverktyg för tillverkning av den viktigaste komponenten i FlexQube-koncept, den så...

Läs mer
Gloab550


Nytt metallforskningsinstitut bildas

Nu kraftsamlar den svenska gruv- och stålindustrin för gemensam forskning genom att...

Läs mer
TC Kanaltork.

Tekniksprång öppnar världsmarknaden för svensk sågverksteknik

Den senaste modellen av större virkestorkar från Valutec har öppnat upp marknader...

Läs mer


ABB investerar 30 miljoner dollar i ny fabrik för transformatorkomponenter i Sverige

Innovativa torra genomföringar möjliggör UHV-kraftöverföring på...

Läs mer
Ulf Zeidler, Peter Areskog, Johan Zeidler, Anders Lindell.

Areco breddar sin verksamhet och gör ännu ett storförvärv

Areco har idag förvärvat Ferrex Scandinavia AB och breddar ytterligare sin verksamhet med...

Läs mer


Leaner Tools stärker företagens konkurrenskraft

Nu får företagen i Jönköpings län en unik chans att vässa...

Läs mer


11 miljoner till Jönköping University för forskning kring hållbar gjutproduktion

Ett nytt forskningsprojekt vid Jönköping University får drygt 11 miljoner kronor av...

Läs mer


Kartläggning visar nedfall av sällsynta jordartsmetaller

IVL Svenska Miljöinstitutet har på uppdrag av Naturvårdsverket mätt...

Läs mer
Slipning av rostfritt generar hög värmeutveckling och gör det svårslipat. Nortons nya lamellslipstift Quantum ger kall slipning vilket minimerar risken för bränning av arbetsstycket.

Nya lamellslipstift för slipning av rostfritt

Slipning av rostfritt generar hög värmeutveckling och gör det svårslipat....

Läs mer


Serneke bygger Northvolt Labs i Västerås

Det blir Serneke som bygger första etableringen i den storsatsning på batteriproduktion...

Läs mer


Sommarpraktik ska locka fler ungdomar till industri- och teknikföretagen

Den 18-27 juni genomför Teknikcollege i samarbete med Jönköpings kommun och Ung...

Läs mer


Hyundai och Audi inleder samarbete för utveckling av vätgasbilar

Hyundai Motor Group och Audi AG har annonserat att de ingått ett flerårigt avtal fö...

Läs mer


Volvo Cars utökar sin globala tillverkningsnärvaro med sin första fabrik i USA

Volvo Cars inviger sin första tillverkningsanläggning i USA, i Charleston, South...

Läs mer

Sandvik avyttrar affären för rostfri tråd

Sandviks affärsområde Sandvik Materials Technology har tecknat avtal om att avyttra...

Läs mer
Mårten Görnerup, vd för HYBRIT.

Byggstart för världsunik pilotanläggning för fossilfri ståltillverkning

Idag tas första spadtaget till HYBRITs världsunika pilotanläggning för...

Läs mer
WoodRoll-anläggningningen för förnybar energigas och biokoks i Höganäs invigs 19 juni 2018.

Grönt koks ska ge grönt stål i Höganäs

Under tisdagen invigdes världens första anläggning för förnyelsebar...

Läs mer
Per Nylén, ansvarig projektledare på Högskolan Väst.

Miljonstöd till forskning inom rymdindustrin

Projekt SpaceLab beviljades i dagarna närmare 10 miljoner kronor från EU, genom...

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