Nya produktionslösningar för industrin med super‑duplexmaterial

Tor 26 jan 2023 09:04

Inom forskningsprojektet AMSUSS vill forskare ta reda på hur väl högpresterande rostfritt super-duplexstål fungerar tillsammans med elektronstrålesmältning. Förhoppningen är att den nya tekniken ska möjliggöra för industrier att tillverka sina produkter på ett mer kostnadseffektivt sätt framöver.

Projektet AMSUSS, Additive Manufacturing

– Ingen har testat det här inom elektronstrålesmältning tidigare, men vi har redan nu lovande resultat på processutvecklingen för materialet, berättar Lars-Erik Rännar, projektledare för AMSUSS.

På forskningscentrumet Sports Tech Research Centre jobbar forskare och doktorander med att hitta svar på om det går att använda en särskild typ av höghållfast rostfritt stål, en så kallad super-duplexlegering, i additiv tillverkning med hjälp av elektronstrålesmältning. Forskningen ingår i projektet AMSUSS (Additive Manufacturing of Super-duplex Stainless Steels), som startade i mitten av 2021, där flera samarbetspartners inom industrin är delaktiga.

– Vi har lång erfarenhet av elektronstrålesmältning på Sports Tech Research Centre, och har sedan tidigare ett strategiskt samarbete med Sandvik Additive Manufacturing. I det här projektet deltar även GE Additive/Arcam EBM och Alfa Laval, säger Carlos Botero, forskare i projektet.

De industriella aktörerna är delaktiga i olika faser av forskningsprojektet, där Sandvik Additive Manufacturing bidrar med sin materialexpertis samt med råmaterialet i form av pulver. GE Additive/Arcam EBM är utrustningsleverantör och Alfa Laval är slutkund.

– Vi har kunnat genomföra försök med riktiga geometrier, det vill säga en slags komplex ritning över hur en möjlig slutprodukt skulle kunna se ut, i det nya materialet. I det här fallet en variant på en del till en separator som kan användas inom industrin för att skilja på olika typer av vätskor, berättar Stefan Roos, doktorand i projektet.

 

Stefan Roos har gjort vetenskapliga försök och tillverkat hundratals provgeometrier för att optimera processparametrar mot både materialkvalitet och processeffektivitet. Här visar han några av provgeometrierna för Lars-Erik Rännar.

 

Elektronstrålesmältning, som är en teknik där man med hjälp av en elektronstråle smälter metallpulver och bygger upp en form lager på lager, hoppas forskarna ska bidra med nya möjligheter till att revolutionera industrin framöver.

– Alfa Laval vill titta på olika typer av tekniker som fungerar bäst med super-duplexlegeringar. Elektronstrålesmältning, som är en av dem, bidrar till mindre materialspill och kan även minska ledtider i produktionen. Samtidigt måste vi säkerställa att materialet uppnår de krav som ställs där kvaliteten och standarden bibehålls, menar Lars-Erik Rännar.

 

Närbild på en del av en separator som doktoranden Stefan Roos tillverkat med hjälp av elektronstrålesmältning och processparametrar framtagna i AMSUSS-projektet.

 

– Ur vårt perspektiv är AMSUSS-projektet en viktig studie för att utvärdera elektronstrålesmältning (EBM) som additiv tillverkningsteknologi för avancerade rostfria stål, som vårt super duplex-material Osprey® 2507” säger Mikael Schuisky, BU Manager AM Services på Sandvik Additive Manufacturing.

– Ett av våra mål är att jämföra EBM-processen med de andra AM-teknologier vi använder för att producera super duplex-komponenter idag, och utvärdera de fördelar och begränsningar vi upptäcker längs vägen, avslutar han.

Projektet pågår till maj 2024 och finansieras av KK-stiftelsen. Läs mer om AMSUSS på projektsidan.


Rekommenderat

Sidan uppdaterades 2023-01-26