Formförändringar motsvarar ett av de mest svårlösta problemen i modern tillverkning av maskinkomponenter och utgör stora hinder för tillverkning av mer miljövänliga komponenter. Ett nytt forskningsprojekt, inom det strategiska innovationsprogrammet Metalliska material, som ska nu fylla en viktig kunskapslucka för att hantera formförändringar i maskinkomponenter - distorsionsegenskaper i valsade ringar.

Formförändringar innebär att komponenten slår sig och riskerar att bli både oval och skev. För att uppnå ritningskrav krävs korrigering som vanligtvis sker genom hårdbearbetning, som är en både kostsam, miljöbelastande och ineffektiv lösning processmässigt.

En faktor tidigt i tillverkningskedjan som påvisats ha stor inverkan är segringar. Segring innebär variation i kemisk sammansättning i stålet, exempelvis mellan kärna och periferi, så kallad centrumsegring. Trots segringars inverkan så tas de sällan i beaktan när man ska angripa och åtgärda formfel. En anledning till detta är svårigheten att kvantifiera segringen i en färdig komponent.

I projektet finns starka förutsättningar att grundligt kartlägga centrumsegringens inverkan på formfel genom att bibehålla spårbarhet av segringen ända ned till komponentnivå.

Större grepp om värdekedjan

Forskningsprojektet (DistOVER) tar ett betydligt mer omfattande grepp om värdekedjan än vad som gjorts historiskt för att angripa formfel, speciellt i Sverige. Historiskt har formfel nämligen setts som ett problem för enkom komponenttillverkare/ slutanvändare att lösa. Detta har dock lett till att vissa typer av formfel, som skulle kunna vara materialbetingade, förblir bortom deras kontroll.

Projektet ska kartlägga inkommande materialets egenskaper och fylla den kunskapsluckan. Detta kommer ge materialleverantören nya insikter och underlag att leverera material som genererar mindre och mer förutsägbara formfel, vilket skulle bli unikt för deras produktportfölj.

- Ett omfattande problem man länge haft i vid tillverkning av transmissionskomponenter är formförändringar som sporadiskt kan uppstå när man ythärdar komponenten, till exempel att en stålring förlorar sin rundhet. Det är ett oerhört komplext problem, med många samverkande faktorer. Projektet fyller här en viktig kunskapslucka materialets inverkan, med målet att kartlägga hur centrumsegringen från gjutningen spelar roll, säger Emil Stålnacke, Swerim, projektledare för DistOVER.

Projektet är även unik i sitt angreppsätt. Fokus kommer vara att studera hur centrumsegringens position påverkar formfelen efter att ha genomgått till exempel valsning. Det unika är en metodik som möjliggör att segringspositionen kan kartläggas över en betydligt större volym i godset och koppla detta mot efterföljande formförändringar.

- Det är mycket spännande att tackla formfel ur ett materialhänseende. Eftersom formfelen ger sig uttryck senare i värdekedjan har det normalt sett hamnat på komponenttillverkarens bord att hantera problemet. Med det här projektet tar vi istället hjälp av hela värdekedjan. Alla i konsortiet är väldigt engagerade i detta – det är väldigt inspirerande, säger Emil Stålnacke.

I DistOVER (Distortionsegenskaper i valsade ringar) medverkar Swerim, Ovako, RISE IVA och Scania. Projektet har en total budget på 4,2 miljoner kronor varav 2,1 miljoner kronor kommer från Vinnova. Projektet ska förbättra produktionen av metallkomponenter.

Läs mer om DistOVER på metalliskamaterial.se