Facebook

Instagram

Termisk sprutning bidrar till att lösa klimatutmaningarna


2019-12-11

Med hjälp av termisk sprutning kan man öka hållbarheten och minska klimatpåverkan inom en rad olika applikationer.
Bild: Högskolan Väst
Med hjälp av termisk sprutning kan man öka hållbarheten och minska klimatpåverkan inom en rad olika applikationer.

Billigare bränsleceller. Bromsskivor med längre livslängd. Miljövänligare bilar och jetflygplan. Det är bara några områden där termisk sprutning kan göra stor skillnad för att öka hållbarheten och minska klimatpåverkan. Högskolan Västs forskare har under flera år utvecklat spetskompetens inom det här området. Idag ligger fokus på den nya revolutionerande suspensionssprutningen som ger helt nya möjligheter.

Forskare och företag jobbar på högtryck världen över för att hitta klimatsmarta lösningar inom olika produktområden. Termisk sprutning kan vara en lösning för en rad applikationer. Enkelt förklarat handlar det om att spruta ett nytt ytskikt på komponenter så att de får bättre egenskaper och blir mer hållbara.

Efter närmare 30 års tillämpad forskning inom termisk sprutning har Högskolan Väst några av världens främsta forskare inom det här kompetensområdet. De är flitigt anlitade som keynote-talare på internationella konferenser och deras forskning följs noga.

Under flera år var forskningsarbetet fokuserat på gasturbiner i flygmotorer. Idag arbetar ett tiotal forskare med många fler applikationer och med nya material och tekniker. Högskolan Väst ligger i framkant inom termisk sprutning med suspension och var först i Europa med att skaffa utrustning som gör den forskningen möjlig. Nicolaie Markocsan, professor i produktionsteknik, är en av dem som forskar om suspensionssprutning för bland annat bränsleceller.

Billigare bränsleceller för fordon
– Suspensionssprutning skapar helt nya möjligheter och fördelar. Genom att spruta på en blandning av exempelvis nanomaterial och vatten eller alkohol kan man designa ytskikt med unika egenskaper. Det går att skapa mikrostrukturer som är porösa eller täta beroende på vilken funktion beläggningen ska ha, förklarar Nicolaie Markocsan.

– Att tillverka bränsleceller av typen Solid Oxid Fuel Cells (SOFC) med suspensionssprutning är billigare och dessutom enklare att anpassa till storskalig produktion än med de tekniker som oftast används idag. Dessutom kan man använda bränsle av lägre kvalitet vilket gör att det blir billigare att använda SOFC-bränsleceller.

– Eftersom dagens bränsleceller för bilar är relativt dyra att producera kan den här tekniken öppna nya möjligheter för klimatsmarta bränsleceller i framtidens bilar. Andra intressanta applikationer är bränsleceller för mobila kraftverk, uppvärmningssystem för hus med mera.


Miljövänligare förbränningsmotorer
Även traditionella dieselmotorer i fordon kan bli mer miljövänliga med termisk sprutning. Genom att ytbelägga delar av motorn får den högre verkningsgrad och på så vis lägre bränsleförbrukning. Nicolaie driver för närvarande ett forskningsprojekt om just detta tillsammans med Scania, Volvo Personvagnar och Volvo Lastvagnar.

– Det kan också vara intressant att lägga skyddande beläggningar i förbränningsmotorer för att de ska klara de nya fossilfria bränslen som kommer ut på marknaden. Den typen av bränslen kan slita mer på motordelarna.


Effektivare flygmotorer och elkraftverk
För att gasturbiner i flygmotorer och i elkraftverk ska bli mer klimatsmarta krävs att de klarar extremt höga temperaturer. Lösningen är att spruta ett skyddande ytskikt av exempelvis värmeisolerande keramiska material på de utsatta komponenterna. Det gör att bränslet förbränns effektivare och gasturbinerna ger lägre koldioxidutsläpp


Lätta bromsskivor med lång livslängd
Bromsskivor till fordon tillverkas idag mestadels av tunga stålmaterial som slits lätt. Även här kan termisk sprutning ge stora fördelar. Man kan välja tunnare och lättare material och genom att ytbelägga bromsskivorna blir de betydligt starkare och mer hållbara över tid. Det innebär också att bromsskivan blir mycket lättare än dagens traditionella bromsskiva.


Ytteknologi med många fler applikationer
Nicolaie och hans forskarkolleger studerar även flera andra intressanta användningsområden.

– Det finns oändligt många sätt att förbättra produkter och öka deras livslängd genom att addera ett ytskikt med hjälp av termisk sprutning. Med olika material och metoder kan man designa nya egenskaper för att få en specifik funktion.

Exempel på applikationer:

  • Implantat kan förses med nya ytskikt som gör att kroppen lättare accepterar en titanskruv, en höftkula av metall eller andra material som är främmande för människokroppen. Högskolan Väst har tillsammans med Universitetet VIT i Indien forskat om detta.
  • Vattentankar som beläggs med ett fotokatalytiskt ytskikt kan rena förorenat vatten. Något som kan vara användbart i områden med brist på färskvatten. Studier om detta har forskare på Högskolan Väst genomfört tillsammans med forskningsinstitutet Fraunhofer i Dresden.
  • Komponenter som ofta utsätts för isbildning kan beläggas med vattenavvisande skikt som gör att vattnet inte stannar kvar på ytan och bildar is. Det här kan vara användbart inom flygindustrin, offshoreindustrin, vindenergibranschen med flera.


Så funkar termisk sprutning
Termisk sprutning används för att lägga på nya ytskikt på komponenter så att de får bättre egenskaper eller nya funktioner. Tekniken används vid nyproduktion, reparation och underhåll.

Det fungerar ungefär som att sprutmåla, fast man använder ett upphettat material i pulverform som i hög hastighet skjuts på den yta man vill klä in. När det landar på ytan deformeras pulverpartiklarna och smetas ut som en tunn pannkaka som sedan stelnar. Man kan spruta flera lager ”pannkakor” och bygger då steg för steg upp en ny starkare yta.

Vanliga material är metall, metallegeringar, kompositer, keramer och polymerer. Det pulveriserade materialet kan även blandas med en vätska och användas för så kallad suspensionssprutning.



Källa: Högskolan Väst


Skriv ut



SKF konsoliderar produktutveckling, avser att stänga enhet i Skottland

För att påskynda utvecklingen av molnbaserade tjänster inom tillståndsövervakning konsoliderar SKF sin produkutveckling i Europa. Följaktligen, och med fö...

Läs mer
Elmia automation 550
Einar Heiberg, forskare i klinisk fysiologi vid Skånes universitetssjukhus och Lunds universitet.

3D-utskrivna medicinska modeller gör operationer säkrare

3D-utskrivna medicinska modeller används nu vid operationer på Skånes...

Läs mer
Hexagon


Organisationer vill se ökad hållbarhet för elektronikprodukter

Den snabba konsumtionen av elektronikprylar ger upphov till stora mängder avfall och skadliga...

Läs mer

Förändringar i Saabs koncernledning

Gunnar Wieslander lämnar efter fyra år Saab och rollen som chef för affä...

Läs mer

WICONA i framkant för grönare byggsystem


Hydro har sedan lanseringen för ett år sedan vunnit mer än 40 stora och små...

Läs mer
Värmningsugn för göt vid Uddeholms AB.

Stora delar av svensk stålindustri går nu samman för mer elektrisk ämnesvärmning

Energimyndigheten beviljar projektet som kan leda till effektivare produktion med mindre...

Läs mer
Kontrollmätning av stång vid Ovako Sweden AB, Hällefors.

Svag uppgång för råstålsproduktionen 2019

Under 2019 producerades sammanlagt 4 721 tusen ton råstål i Sverige. Det innebär...

Läs mer
Saabs skolflygplan T-7A.

Saab startar produktion av skolflygplan i Linköping

Saab påbörjade produktionen av sina delar av skolflygplanet T-7A i Linköping...

Läs mer


176 AxiCool-fläktar hjälper till att kyla ett gigantiskt livsmedelslager i Sydafrika

I början av 1970-talet hade Shoprite bara åtta livsmedelsbutiker i Västra...

Läs mer

Mikroplast i havet – en spegling av ohållbar konsumtion och produktion


Industriell råplast, som plastpellets, ger upphov till höga koncentrationer nära...

Läs mer
Bifrost av Varg arkitekter.

Steel Race Reuse 2020:

Över 40 tävlingsbidrag i hållbart stål vill bli mötesplats på Hötorget

I fredags eftermiddag, efter 72 intensiva timmar, stängde tävlingen Steel Race Reuse 2020...

Läs mer
Jörgen Warborn och Peter Eriksson får en inblick i GKN:s verksamhet. Fr v: Peter Eriksson, Robert Hell, Public Affairs, Robert Lundberg, EU-projekt, Jörgen Warborn och Joakim Andersson, Engines.

EU-parlamentariker besökte GKN Aerospace i Trollhättan

Under fredagen besöktes GKN Aerospace i Trollhättan av Jörgen Warborn som är en...

Läs mer
Varje motor i tebryggaren är individuellt programmerad och konfigurerad. En häller vatten i tekoppen, en annan driver en sked som rör om i koppen. En motor driver en vinylskiva som ser till att rätt mängd socker tillsätts.

En teälskare hos ebm-papst har utvecklat en underhållande tebryggare

James Cooper arbetar som produktchef hos ebm-papst i Storbritannien och det är knappast fö...

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