Ny forskning kan ge bredare användning av rostfria stål med extremt goda egenskaper

nov 6, 2018 | Maskin

Duplexa rostfria stål är utmärkta val i konstruktioner med höga krav på hållfasthet, korrosionsbeständighet och låg vikt. Trots sina fördelar används de bara i begränsad omfattning eftersom de är mer komplicerade att svetsa än traditionella rostfria motsvarigheter. Men lösningar som kan få stor betydelse är på väg. De har presenterats i en avhandling av doktoranden Vahid Hosseini på Högskolan Väst.

Duplexa rostfria stål fungerar mycket bra i miljöer med extrema materialpåfrestningar. Fördelarna har gjort att olje-, gas- och kemisk industri använder sådana stålkvaliteter sedan årtionden tillbaka. Tankar, pipelines och viktkänsliga stålkonstruktioner på oljeplattformar är bara några exempel på applikationsområden. I andra branscher är utbredningen av duplexa stål väsentligt mindre. Det som bromsar utvecklingen är tekniska svårigheter vid svetsning i super duplex rostfria stål.
Vill lösa svetsningsproblem
Felaktig svetsning kan leda till att alla de avgörande goda egenskaperna i duplexa rostfria stål bokstavligt talat går upp i rök.
– Mitt forskningsprojekt handlar om att hitta lösningar på de problemen, säger Vahid Hosseini. Vi ska utveckla, dokumentera och sammanställa kunskaper i digitalt format så att de blir tillgängliga och praktiskt användbara. Detta öppnar vägen för att svetsingenjörer ska kunna designa felfria svetsar.
Bred metallurgisk kompetens
För Vahid passar projektet perfekt. Han är född och uppvuxen i Teheran.
– Det var också där som jag studerade materialteknik på universitetet. Under mina magisterstudier på Sharif University of Technology, arbetade jag parallellt på ett kraftbolag som producerar el med hjälp av gasturbiner. Efter det var jag anställd i ett år på ett stålproduktionsföretag.
Han har med andra ord byggt upp bred metallurgisk kompetens, både teoretisk och praktisk, som han har stor nytta av nu.
– Tillsammans med företag och forskningsinstitutet Swerea Kimab, utvecklar vi mjukvara där svetsoperatörer kan mata in värden för den svetsning som ska göras, förklarar Vahid. Utifrån de uppgifterna kan vi leverera en optimerad och finmaskig vägledning om hur svetsen ska läggas för att de goda materialegenskaperna ska förbli oförändrade.
Arbetet med att utveckla mjukvaran ska vara klart under senare delen av 2019 (DUWELTOOL projekt).
En ny testmetod
Medan Vahid Hosseini arbetade med sitt forskningsprojekt fick han en ny idé.
– Svetsning kan påverka mikrostrukturen och egenskaperna i metallegeringar, förklarar han. Det gör att egenskaper i legeringar, som till exempel duplexa stål, kan förändras på många olika sätt.
För att studera sådana förändringar i mikrostrukturen värmer man idag upp metallprover i ugnar till olika temperaturer under olika tider. Detta är tidsödande och kräver mycket manuellt mätarbete.
Alla temperaturer i samma prov
– Med min metod utsätts varje provbit för en spännvidd av temperaturer. Ena sidan av provet placeras under svetsbågen, medan den andra sidan håller konstant temperatur med hjälp av ett vattenbad.
Varje specifik provtid ger ett komplett spektrum av temperaturer. För varje temperatur går det att studera hur mikrostrukturerna har förändrats. Ett enda prov med den nya metoden kan motsvara upp till 30 prover med den gamla.
Mätutrustning i mångmiljonklassen kan göra ungefär samma sak, men Vahids testmetod kostar bara ett par tusen kronor. Den kommer även mindre företag att kunna använda.
– Metoden kan användas för studier av mikrostrukturer i alla metaller och vid additiv tillverkning.
Stort intresse från industrin
Industrin följer båda delarna av Vahis Hosseinis arbete med stort intresse.
– Jag ser det här forskningsprojektet som ett lyckat exempel på samarbete mellan forskningsinstitut, industri och akademi, säger Ravi Vishnu som är svetsningsspecialist på Avesta Research Center, en av ståltillverkaren Outokumpus tre forskningsenheter.
Peter Stenvall som är specialist i svetsmetallurgi hos ståltillverkaren Sandvik konstaterar:
– Att i detalj förstå hur mikrostrukturer utvecklas är oerhört värdefullt för oss inom industrin. Inget enskilt företag har resurser och kompetens att på egen hand genomföra ett forskningsprojekt av den här storleken, men samarbete har gjort det möjligt.
Till avhandlingen: Super duplex stainless steels: Microstructure and propertiesof physically simulated base and weld metal 
Text och foto: Ulf Axelson

Europapremiär av Okuma MB-80V
Okuma kommer presentera ännu en premiär vid EMO Milano 2021: en live presentation av den innovativa MB-80V-maskinen. Under utställningstemat ”Feel the Magic of Okuma”...
Bearbetningsmetoden PrimeTurning™ implementeras i Siemens NX-programvara
Sandvik Coromant, ledaren inom bearbetningslösningar, har offentliggjort sitt senaste samarbete med Siemens Digital Industries Software, där deras PrimeTurning™-teknik...
Duroc Machine Tool utökar
Håkan Conradsson började 1 maj som maskinsäljare i distrikt väst, Västra Götaland. -Med sina 25 års erfarenhet ifrån branschen som, service/ applikationsingenjörinom...
Flyttar fram positionerna för vad som är görbart
Cemec Intelligente Mechanik GmbH övertygar även de mest krävande kunderna med sin highend-utveckling och -produktion, nämligen flyg- och rymdbranschen. Genom att...
NSK minskar verktygsmaskinens kvadrantfel under cirkulär interpolering
Förekomsten av kvadrantfel i verktygsmaskiner under cirkulära interpoleringsrutiner är ett vanligt problem. Tack vare en innovation från NSK är det möjligt att mildra...
Världspremiär i Okumas monter under EMO Milano 2021
Okuma Europe GmbH, europeisk representant för den internationellt kända CNC-maskintillverkaren, har bekräftat att de kommer att delta i EMO Milano 2021....
Laholm CNC rustar sig för framtiden!
Ännu en Mazak maskin på väg in på företaget. Under våren har de investerat i två nya Mazak maskiner för att vara i framkant och möta marknadens behov Bild från vänster,...
Entreprenörskap + innovation = ”made in Sweden” – på riktigt!
Artikel Aktuell Produktion nummer 4/2021 Skriven av Tord Käck Hur många av er läsare visste att vi har en världskänd tillverkare av flugfiskerullar i Sverige? Allt...
”Produktivitet genom tillgänglighet och kapade cykeltider”
Artikel Aktuell Produktion nummer 4/2021 Skriven av Gabriella Mellergårdh När AGES Värnamo bestämde sig för att effektivisera produktionen investerade man i tre...
Connectitude bidrar till en förenklad eftermarknad
På en väl omhändertagen eftermarknad tjänar maskintillverkare två tredjedelar av sin totala lönsamhet. Nu tillgodoser Connectitude behoven och förbättrar eftermarknaden...
Prototypverkstad med plats för fler
Artikel från Aktuell Produktion Nummer 4/2021 Skriven av Gabriella Mellergårdh Här delar man kunskap, verktyg och idéer med varandra. Mekanikcenter i Spånga Stockholm...
FANUC ROBOCUT α-CiC – har blivit ännu bättre!
Nya trådgnistmaskinen ROBOCUT α-CiC från FANUC är en maskinnyhet för företag inom verkstadsindustrin där det ställs höga krav på både resultat och...
Utökar sina automatiseringslösningar med GENOS L3000-e STANDROID
För att möjliggöra ett enkelt steg in i automatisering för alla företag erbjuder Okuma nu en ny kombination av svarv och robotsystem. Operatörer kan dra nytta av en...
Kitamura-maskinen från Edströms ökade kapaciteten för Hultdins
Ifjol investerade komponenttillverkaren Hultdin i en maskin av märket Kitamura från Edströms. En affär som bara efter ett par månader visade sig vara guld värd. – Köpet...
Bejö AB investerar i ny svarv
Bejö AB är familjeföretaget med stor kunskap inom skärande bearbetning. Deras styrka är produktionseffektiva helhetslösningar med högsta leveranssäkerhet. Med...
Strategisk kompetensutveckling en nyckelfråga
Den teknologiska utvecklingen pågår med full kraft. Digitalisering, automatisering, artificiell intelligens och elektrifiering innebär att både företag och medarbetare...
FC Maskin har startat året bra
-2021 har börjat bra för FC Maskin AB som startade upp mitt i värsta corona krisen sommaren 2020. Känns härligt att det faktiskt fungerar, säger ägare Fredrik Claesson....
ABUS utvidgar radiostyrningsprogrammet ABURemote
ABUS utvidgar nu sitt utbud för ABURemote, till att omfatta även version för lyft/sänk med tväråk. Denna version används på telfrar med 2 rörelser t ex kättingtelfer...
Digital handbok med råd ska förbättra konkurrenskraften hos svensk tillverkningsindustri
Nu har en digital handbok lanserats, fylld med tips och råd för huvudfabriker (core plants) i syfte att förbättra svensk tillverkningsindustris konkurrenskraft och...
Utmaningar tacklas med kompetens och erfarenhet
Artikel Aktuell Produktion Nummer 2/2021. Gabriella Mellergårdh Avancerade fräsjobb, komplexa fixturer och mätuppdrag är vardag hos APM i Värnamo. Liksom de flesta...

Maskinbetjäning

Robotar

Tillbehör