Marie Fredriksson är projektledare för MACS.
Marie Fredriksson är projektledare för MACS.

Slitstarkt material som väger lätt

6 april, 2016

Aluminium förstärkt med kiselkarbid ger produkter som är lätta och slitstarka på samma gång. Nu leder Swerea SWECAST projektet MACS som ska öka användningen av materialet i industrin genom att sänka kostnaderna och effektivisera tillverkningen av det.

Redan på 90-talet gjorde Volvo PV försök med att tillverka bromsskivor i aluminium, som förstärkts med kiselkarbid – en så kallad metallmatriskomposit.
Fördelarna som biltillverkaren såg med det nya materialet var flera. Framför allt var det oerhört slitstarkt med en hög värmeledningsförmåga samtidigt som det var betydligt lättare än järn – runt fem kilo per skiva. Å andra sidan var det problematiskt att använda materialet då det var svårt att få till en effektiv och tillförlitlig process till en rimlig kostnad.

– Därför dog det ut, men sedan på 2000-talet tog Volvo upp processen igen och har skaffat sig mycket erfarenhet kring detta, berättar Marie Fredriksson, Swerea SWECAST, som leder forskningsprojektet MACS som ska utveckla kunskapen och processen kring materialet.

Volvo har kommit så långt så att det idag finns bromsskivor för bakhjulen i drift i en variant av företagets V40-bilar. De skivorna har tagits fram i västgötska Floby, på en anläggning som den indiska verkstadskoncernen Amtek nyligen köpte av Volvo. Volvo kommer fortsatt att vara fabrikens största kund.

Stefan Kristiansson har varit projektledare för utvecklingen av bromskivorna på Volvo och arbetar i dag vidare med området på Amtek.

– Det vi har lyckats med är att vi har gjort bearbetningen av materialet enklare och mer kostnadseffektiv. Hela processen har blivit mer ”industrivänlig”, men det finns mer att göra.

Marie Fredriksson nämner några av de utmaningar som projektet ska försöka lösa. Det handlar om att göra produktionsprocessen mer kostnadseffektiv, minska kvalitetsvariationer samt hitta metoder för att mer effektivt kunna bearbeta materialet med skärteknik.

Både Marie Fredriksson och Stefan Kristiansson ser stora fördelar för svensk industri om materialet kan användas även för andra komponenter. Att sprida kunskaperna om materialet är också en av tankarna med projektet och därför deltar ytterligare tre företag: gjuterierna Fundo Components och Comptech i Skillingaryd samt skärtillverkaren Seco Tools.

– Vi vill hitta andra komponenter som i dag inte gjuts i aluminium, utan kanske i järn eller stål, och sedan konvertera materialet. Alternativt vill vi se över sådant som tillverkas i aluminium men i en annan process, säger Marie Fredriksson.

FAKTA:

Projektet ska utveckla processen för användningen av en metallmatriskomposit där aluminium förstärkts med kiselkarbid. Projektet pågår fram till mars 2018 och målet är att då kunna presentera applikationer som har 30 procent lägre vikt än dagens komponent till en kostnad som är 30 procent lägre än dagens produktion för metallmatriskomposit.

Den totala projektbudgeten är på 7,1 miljoner kronor, varav 3,4 miljoner kommer från det strategiska innovationsprogrammet för lättvikt, ett samarbete mellan VINNOVA, Energimyndigheten och Formas.

Swerea SWECAST leder projektet. Övriga deltagare är Fundo Components, Lunds universitet, Seco Tools, Jönköping University, Amtek och Comptech i Skillingaryd.