Additiv tillverkning ger industrin helt nya möjligheter att optimera sina produkter och tillverka på ett resurssnålt, effektivt och hållbart sätt. Högskolan Västs forskare är starka på svetsbaserad additiv tillverkning och breddar steg för steg med nya material och nya applikationer.
Högskolan Västs forskning inom svetsbaserad additiv tillverkning leds av Joel Andersson, professor i Materialvetenskap. Tekniken används av GKN Aerospace för tillverkning av flygmotorkomponenter i titan. Foto: Andreas Borg
– Vår forskning har ett tydligt hållbarhetsfokus. Fördelarna med additiv tillverkning är så stora för både miljön och industrin, att ny kunskap inom det här teknikområdet kan göra stor samhällsnytta, säger Joel Andersson, professor i Materialvetenskap, Högskolan Väst.
– Industrin kan designa produkter med högre prestanda. Tillverkningen kan göras effektivare, snabbare och flexiblare. Det krävs också betydligt mindre material vid tillverkningen, vilket minskar utvinningen av naturtillgångar. Dessutom kan man reparera eller bygga om komponenter och maskindelar, och på så vis spara stora resurser.
En rad olika tekniker kan användas vid svetsbaserad additiv tillverkning (AM). Joel Andersson leder forskarteamen som jobbar med svetsbaserad additiv tillverkning för metaller, ett forskningsområde där Högskolan Väst är ledande i Forskarsverige.
Mogen teknik för flygmotorkomponenter
Högskolan startade AM-forskningen redan 2005 i nära samverkan med Volvo Aero (numera GKN Aerospace). Då handlade det om att utveckla en AM-process för flygmotorkomponenter i titan. Idag är det en mogen teknik som används i företagets produktion. De AM-tillverkade motorkomponenterna finns i flygplan som Airbus A350.
– Idag forskar vi om AM-processer för andra typer av komponenter och andra metaller som stål, superlegeringar och aluminium. De är alla högpresterande och något ”svårhanterade” metaller med olika egenskaper. Det krävs gedigen forskning för att ta reda på hur varje material uppträder vid additiv tillverkning och hur tillverkningsprocessen, kontrollsystem med mera ska designas.
Två strategiskt viktiga forskningsprojekt inom svetsbaserad AM drivs just nu tillsammans med flera industripartner. Projektet SAMw handlar om additiv tillverkning med laser och tråd för komponenter i duplexa rostfria stål och titan. Här deltar Alfa Laval, GKN Aerospace, Permanova och ITW Welding.
Utvecklar automatiserade och robusta processer
I det andra projektet, Tapertech, arbetar forskarna med additiv tillverkning med laser och pulver, samt med ljusbåge och tråd för högpresterande stålkomponenter. Forskningen drivs i nära samverkan med BAE Systems Hägglunds, Uddeholm, TRUMPF och ESAB.
– Båda projekten handlar om att utveckla automatiserade, robusta och tillförlitliga tillverkningsprocesser för komponenter med höga prestanda. För att lyckas med det sammanför vi forskarteamets breda kunskaper om processer, material, modellering, simulering och mekaniska egenskaper.
En stor tillgång är att industripartnerna representerar olika delar av produktionskedjan – från materialleverantörer och utrustningsleverantörer till sluttillverkare. I projektens slutfaser ska AM-processerna testas i två olika demonstratorer.
– Resultaten och erfarenheterna från de här projekten bildar en värdefull plattform för den nya stora forskningssatsning vi planerar just nu. Vår förhoppning är att projektet kan starta i juli 2022 och att vi kan ta den svetsbaserade additiva tillverkningen ytterligare några steg närmare implementering i industrin.
OM FORSKNINGSMILJÖN PRIMUS
- Teknik och lärande kombineras på ett unikt sätt.
- Forskare och näringsliv utvecklar ny kunskap tillsammans för att göra svensk industri mer konkurrenskraftig.
- Tre fokusområden: produktionsprocesser, produktionssystem och Industriellt Arbetsintegrerat lärande.
- Additiv tillverkning är ett av högskolans starkaste forskningsområden.
Mer information: Joel Andersson, professor i Materialvetenskap, Högskolan Väst
