Nytt världsrekord presenteras i licentiatavhandling från Mittuniversitetet

– Vi satte världsrekord i processtemperatur för den här tekniken som medförde att vi lyckades bygga helt keramiska material, vilket vi vet att flera arbetar med, men vi var de första som lyckades! Keramer har ofta betydligt bättre mekaniska egenskaper jämfört med metaller så jag ser stor potential att i framtiden kunna ersätta många metaller för att öka verkningsgrad, livslängd och prestation, berättar William Sjöström.

I slutet av mars försvarade William Sjöström, doktorand vid Sports Tech Research Centre, sin licentiatavhandling i maskinteknik med inriktning sportteknologi och additiv tillverkning. Sammanläggningsavhandlingen Material Development for Electron Beam-based Powder Bed Fusion, som innehåller tre vetenskapliga artiklar och ett konferensbidrag, synliggör en mängd nya spännande resultat i det relativt nya och ständigt expanderande området additiv tillverkning.

– Målet är att utveckla materialegenskaper som inte har gått att producera förut och två av artiklarna i avhandlingen handlar om en ny typ av uppvärmningsmetod som möjliggör detta. Forskningen som presenteras i artiklarna har även resulterat i patent för de medverkande företagen, berättar William Sjöström.

Konferensbidraget, som ingår i avhandlingen, fokuserar på möjligheten att kunna välja olika legeringsämnen för varje lager i processen för att på så sätt kunna kontrollera egenskaperna i varje del av den framställda komponenten, till exempel hårdheten i materialet.

– Vi är bland de första som har visat att det går att selektivt blanda olika typer av material i elektronstrålesbaserad pulverbäddsfusion utan att starta om processen, fortsätter han.

Innan han påbörjade sin forskarutbildning jobbade William Sjöström några år som forskningsingenjör på Sports Tech Research Centre, vilket gav honom möjligheten att lära känna de maskiner som han sedan har använt för att arbeta fram de processer som finns beskrivna i avhandlingsarbetet.

– Det var ganska praktiskt att börja som forskningsingenjör eftersom jag fick lära mig tekniken i förväg, säger William Sjöström.

Enligt nuvarande plan kommer William Sjöström att försvara sin doktorsavhandling i slutet av 2026. Fortsatt fokus ligger på att ta fram stålmaterial för additiv tillverkning som kan anpassas i de olika lagren. På så sätt kan olika delar av den färdiga komponenten tilldelas varierande egenskaper.

Forskningen är finansierad av Rolf och Gunilla Enströms stiftelse för forskning och utveckling. Länk till avhandlingen i Diva.

Fakta om additiv tillverkning

Additiv tillverkning är ett expansivt område som möjliggör nya tillverkningsmöjligheter. Tekniken som forskarna använder sig av på Mittuniversitetet, pulverbäddsfusion, innebär att komponenter byggs upp lager på lager med hjälp av metallpulver, eller som avhandlingen visat är möjligt, även keramiskt pulver.