Verktygskoncept för uthållig sintergodstillverkning
- Diarienummer
- PE08-0041
- Start- och slutdatum
- 090101-101231
- Beviljat belopp
- 2 000 000 kr
- Förvaltande organisation
- Chalmers University of Technology
- Forskningsområde
- Materialvetenskap och materialteknologier
Summary
Sintergodstillverkning kännetecknas av lägsta energianvändningen per kilogram färdig detalj vid jämförelse med konkurrerande metoder. Nya kvävelegerade verktygsstål har egenskaper som ger mycket låg friktion och vid pulverkompaktering utan uppkomst av påkletning av pulvermaterial på verktyget. Längre livslängd och kortare ledtider kan då åstadkommas och kostnadsdrivande ytbeläggning kan undvikas. Målet är att ta fördel av dessa fakta och realisera bästa möjliga verktygskoncept hos sintergodstillverkaren Callo AB. Detta kräver följande forskningsinsatser: 1) ökad kunskap kring koncept för ökad styvhet och förspänning av verktygsmaterialet i dynan. Korrekt design förväntas här ge minskad spricktendens i nya höghållfasta (och mindre sega) verktygsstål i pressverktyg och ökad livslängd. 2) ökad kunskap kring olika verktygsstål med fokus på nya material för att förstå de grundläggande mekanismerna för låg friktion och anti-galling egenskaper. Detta innebär att fördyrande metoder som ytbeläggning kan undvikas. 3) ökad förståelse för möjligheter och begränsningar vid användande av optimala verktygsstål i pressverktyg för olika pulversorter. Arbetet bedrivs i form av pulverkompakteringsexperiment hos Callo och utvärdering vid Chalmers och Högskolan Dalarna. Uddeholm Tooling bidrar med försöksmaterial och svarar även för FEM-arbete när det gäller teoretiska gränser för verktygsapplikationer inom pulverkompaktering.
Populärvetenskaplig beskrivning
Pulverteknik är en mycket resurssnål och kostnadseffektiv metod för framställning av komponenter med kompicerad form i stora serier. Detta har rönt framgång i tillämpningar inom fordonsindustrin. Vid jämförelse med andra tekniker ger pulverteknik genom pressning och sintring av metallpulver den lägsta energianvändningen per kilogram färdig detalj. Oavsett andra förbättringsåtgärder är det mest centrala för en sintergodstillverkare som Callo AB att ha väl fungerande verktygslösningar för sin pulverkompaktering. Nya kvävelegerade verktygsstål har framtagits. Dessa har egenskaper som ger mycket låg friktion vid pulverkompaktering utan uppkomst av påkletning av pulvermaterial på verktygsytan. Detta betyder att längre livslängd och kortare ledtider kan åstadkommas i kombination eftersom kostnadsdrivande ytbeläggning av verktygsytan kan undvikas. Det övergripande målet med detta projekt är att ta fördel av dessa fakta och realisera bästa möjliga verktygskoncept hos Callo AB. Callo AB planerar att fullt utnyttja möjligheterna med nämnda nya verktygsstål i sin tillverkning. Detta kräver ett antal forskningsinsatser enligt nedan. 1. ökad kunskap kring koncept för krympförband eller alternativa metoder för att säkerställa ökad styvhet och förspänning av verktygsmaterialet i dynan. Korrekt design förväntas här ge ökad verktygslivslängd. 2. ökad kunskap kring olika verktygsstål med särkilt fokus på nya material för att bättre förstå de grundläggande mekanismerna för låg friktion och anti-galling egenskaper. Detta innebär att fördyrande metoder som ytbeläggning av verktygsytor kan undvikas. 3. ökad förståelse avseende möjligheter och begränsningar vid användande av optimala verktygsstål i pressverktyg för olika pulversorter av praktisk betydelse. Arbetet bedrivs i form av pulverkompakteringsexperiment hos Callo och utvärdering vid Chalmers och Högskolan Dalarna. Uddeholm Tooling bidrar med försöksmaterial och svarar även för beräkninhgsarbete för att stödja kunskapsuppbyggnanden när det gäller teoretiska gränser för verktygsapplikationer inom pulverkompaktering. Projektet baseras på lovande resultat hos projektparterna. Projektets syfte och mål relaterar till effektivare användning av verktygsmaterial genom ökad livslängd, undvikande av ytbeläggning samt ökad flexibilitet i produktrealisering i sintergodstillverkning.