Extreme

Development and industrialization of high performing aluminium components in extreme environment

Automative Workshop Aluminium SIP Lightweight Casting

Sammanfattning

Aluminium är ett kompetent konstruktionsmaterial där konventionella gjutlegeringar är väl etablerade i industriella lättviktslösningar. Det finns dock en ny högpresterande gjutlegering som har unik styrka och har potentialen att öka användningen av aluminium i extrema applikationer och därmed reducera vikten för flera produkt- och marknadssegment. De mekaniska, temperaturmässiga och kemiska tillstånden som en flygmotor utsätts för är speciella och extrema samtidigt som säkerhetskraven är stränga. Legeringen har så pass intressanta egenskaper att den kan ersätta titan i vissa regioner av en flygmotor och samtidigt ge både en viktsfördel och kostnadsreduktion. Samma resonemang kan föras i flertalet andra applikationer med extrema krav, t.ex. inom lätta och tunga fordonsindustrin och handhållna verktyg.

I det tidigare genomförda projektet TripleA (finansierat via SIP Lättvikt), har materialets sammansättning inklusive materialkaraktärisering samt statiska och dynamiska egenskaper vid temperaturer upp till 250 °C undersökts. För att flygindustrin ska kunna gå vidare och arbeta för en implementering behövs ytterligare höjning av TRL-nivån, vilket detta projekt kommer att bidra till. För att legeringen ska bli konkurrenskraftig för andra branscher, exempelvis fordonsbranschen, krävs en mer effektiv gjutmetod än precisionsgjutning som idag används för flygindustrin, och därför kommer projektet arbeta med ett nytt spår där vi även utvecklar kokillgjutning för den valda legeringen.

Projektet är ett fortsättningsprojekt på Triple A - Avancerade Aluminiumlegeringar i strukturella lätta komponenter.

Projektets idé

Projektet syftar till att möjliggöra en ökad användning av aluminium i strukturella lättviktskomponenter som utsätts för extrema påfrestningar, exempelvis i flygmotorer, fordon och övrig tillverkande industri. Vidareutveckling kommer ske av en ny högpresterande gjutlegering, A205, som har unik styrka och ett förändrat stelningsbeteende som tillsammans ger en stor potential att öka användning av aluminium vid höga temperaturer. Projektet har för avsikt att höja TRL för flygmotorkomponenter och att introducera materialet i flera gjutmetoder och applikationer.

Projektets bidrag till programmålen

Projektet bidrar till att implementera lättviktsteknik i produkter och på så vis minska miljöbelastningen. Vi skapar möjligheter för tillväxt i svenska företag genom ökad export och försäljning pga. att en unik kompetens byggs upp som medför att aluminium kan användas i applikationer som tidigare inte var möjligt.

Genomförande

Projektet har sin utgångspunkt i tydliga industribehov som framkommit i ett föregående projekt. Projektet drivs av Swerea SWECAST i nära samarbete med Jönköping University och de deltagande företagen. Fokus i projektet kommer ligga på i huvudsak värmebehandling, materialmodellering, gjutmetoder och godstjocklek samt ytbehandling.

Projektpartners
Projektledare Marie Fredriksson, Swerea SWECAST