Karakterisering av en ny fogningsteknologi för metaller
- Diarienummer
- SM18-0027
- Start- och slutdatum
- 190301-201231
- Beviljat belopp
- 1 099 427 kr
- Förvaltande organisation
- Alfa Laval Lund AB
- Forskningsområde
- Materialvetenskap och materialteknologier
Summary
Den svenska Alfa Laval-uppfinningen Symbiotic är en innovativ metod att sammanfoga metaller. Teknologin baseras på en diffusionsdriven ytmodifiering genom en unik blandning av billiga smältpunktssänkare som verkar i symbios. De underliggande materialtekniska mekanismerna, som t.ex. den komplexa diffusionen av smältpunktsänkarna in i basmaterialet eller fasomvandlingarna vid hög temperatur, har man dock inte full förståelse för. För att stärka kunskapen om teknologin vill vi därför inleda ett nära samarbete med professor Jan-Eric Ståhl och hans avdelning Produktions- och industriteknik vid Lunds universitet. Gruppen har omfattande kompetens inom materialet, diffusionsmekanismerna och har faciliteter är skräddarsydda för att förbereda utrustningen/experiment och ett omfattande nätverk för karaktärisering. Projektplanen består av två steg, första ex-situ-experiment med diffusionspar och slutligen in-situ-experiment med i en högtemperatursugn vid en synkrotronljusanläggning. Ugnen kommer att finansieras av Alfa Laval och byggas tillsammans med värdgruppen under projektets första steg. Ett stärkt samarbete mellan Alfa Laval och universitetet kommer att generera forskning på metallfogning i världsklass. Detta kommer att resultera i produktion av nästa generationens värmeväxlare i Sverige och möjlighet för andra industrier och universitet att utforska den nya teknologin.
Populärvetenskaplig beskrivning
Sammanfogning av metaller sker dagligen i hela världen, från den enkla fogningen av rörmokaren till avancerad högtemperatursfogning i rymd- och bilindustrin. Alfa Laval har uppfunnit en ny teknik att sammanfoga rostfritt stål. Teknologin baseras på att man lägger man ett tunt skikt på ytan på en av bitarna som ska sammanfogas. När biten hettas upp kommer dess yta smälta väldigt lokalt och skapa en fog. Detta är ett sammanfogningssätt som inte är känt tidigare men har stora fördelar som t.ex. mycket låg kostnad, hög mekanisk prestandan på fogen och enkelhet vid tillverkning. De underliggande materialtekniska mekanismerna, som t.ex. hur de ingående materialen interagerar på atomnivå vid hög temperatur, har man dock inte full förståelse för. För att stärka kunskapen om teknologin inleds ett nära samarbete med professor Jan-Eric Ståhl och hans avdelning Produktions- och industriteknik vid Lunds universitet. Gruppen har omfattande kompetens inom de använda materialen och hur deras respons vid hög temperatur. Vidare har avdelningen faciliteter som är skräddarsydda för att förbereda utrustning/experiment och ett omfattande nätverk för karaktärisering. Forskningen kommer ske i två steg, först experiment där man tittar på materialen efter de har exponerats för hög temperatur (1000-1200 °C). Där efter kommer man även att följa materialen under fogning med hjälp av synkrotronljus. Under projektets gång kommer man därför att bygga en högtemperatursugn specialanpassad för synkrotronljusforskning. Denna typen av forskning kommer ge en mycket god kunskap om hur fogningsteknologin ska optimeras för produktion i olika material och för olika applikation. Ett stärkt samarbete mellan Alfa Laval och Universitetet kommer att generera forskning av metallfogning i världsklass. Detta kommer att resultera i en nästa generations produktionsmetod i Sverige och möjlighet för andra industrier och universitet att utforska den nya teknologin.