HIP-Carb – ”Hetisostatisk pressning av PM-komponenter med atmosfärskontroll”

Att tillverka metallkomponenter via pulvermetallurgisk teknik (PM) är en resurseffektiv metod som ger färdig form med få processteg. Goda egenskaper uppnås om komponenten förtätas med hetisostatisk pressning (HIP), och idag är det möjligt att även härda komponenten genom snabbkylning. Den bärande idén med det nya projektet HIP-Carb, som genomförs inom det strategiska innovationsprogrammet Metalliska material, är att även inkludera atmosfärskontroll i detta förlopp. Exempelvis uppkolning ger komponenten en hård och slitstark yta vilket möjliggör nya applikationer. Med atmosfärskontroll är det även möjligt att undvika oxidbildning vid HIP och därmed undviks efterbearbetning.

Efterfrågan av kapselfri HIP, och därmed atmosfärskontrol vid HIP, förväntas att öka i takt med efterfrågan av additivt tillverkade komponenter. Denna industri visar nu en närmast exponentiell ökningstakt mätt i produktion eller sålda 3D-printrar.

Fullskaleprojektet HIP-Carb ska möta detta behov genom implementering av idén i pressar. Implementering sker enligt två alternativ. Det första alternativet är att använda mer reaktiva gaser för att nå tydlig materialeffekt, men detta förväntas kräva nyinvesteringar för PM-industrin och är ett mer långsiktigt alternativ. Ett annat alternativ är att använda mindre reaktiva gasblandningar och möjliggöra direkt implementering i existerande pressar. Av denna anledning utvärderas även inverkan av gasblandningar på material i pressar och tar fram riktlinjer för dessa processer.

– Projektet ska stödja utveckling av hetisostatiska pressar (HIP), där Sverige idag har en världsledande roll. Mer specifikt ska atmosfären vid pressning av kapselfria komponenter optimeras, i syfte att inkludera fler metallurgiska processer i samma steg likt uppkolning och härdning. Speciellt roligt är det starkt ökande intresset att använda HIP som ett sista steg efter additiv tillverkning av komponenter, vilket gör detta av betydelse för framtidens komponenttillverkning, säger Hans Magnusson, gruppchef låglegerade stål och materialmodellering på Swerea KIMAB och koordinator för projektet HIP-Carb.

HIP-Carb har en total budget på 5,1 miljoner kronor, varav 2,3 miljoner kommer från Vinnova.

Inom det strategiska innovationsprogrammet Metalliska material satsas nu över 80 miljoner kronor i projekt i utlysningen ”Bärande idéer för stärkt konkurrenskraft – Fullskaleprojekt”. Det är åtta projekt som nu har beviljats stöd från den svenska innovationsmyndigheten Vinnova. Projekten är uppföljande fullskaleprojekt till de genom­för­barhetsstudier som beviljades ekonomiskt stöd i den tidigare utlysningen "Bärande idéer för stärkt konkurrenskraft – Genomförbarhetsstudier".

Syftet med utlysningen har varit att stimulera, utveckla och prioritera ”bärande idéer", bereda plats för mer utmanande hypoteser och ansatser och samtidigt erbjuda en möjlig­het för innovationsområdets företag att i en sammanhållen process efterfråga, styra och förhålla sig till ett antal idéer under utveckling.

Fullskaleprojekten som har beviljats i denna utlysning kommer att vidareförädla bärande idéer som har utvärderats i genomförbarhetsstudier och där visat potential att kunna resultera i signifikant förbättrade varor, tjänster, processer, organisationer, affärsmodeller eller externa relationer.