För drygt 15 år sedan tog Magnus Wessén och Haiping Cao på Tekniska Högskolan, Jönköping University (JU) patent på en typ av rheogjutning, RheoMetal-processen. Det har sen lett till täta JU-samarbeten med kinesiska universitet, etablerandet av flera gjuterier i Sverige och Kina, och en högintressant kommersialisering.

En termisk bild av en form som används för rheocasting. Rheocasting möjliggör gjutning vid lägre temperatur och minskar slitaget på formen.

En termisk bild av en form som används för rheocasting. Rheocasting möjliggör gjutning vid lägre temperatur och minskar slitaget på formen.

RheoMetal-processen, som tillhör klassen semisolidgjutning, gör det bland annat möjligt att gjuta tunnare och att gjuta större gjutgods i mindre maskiner. Anders Jarfors, professor material och tillverkning – gjutning på Tekniska Högskolan (JTH), gör en jämförelse med glass för att beskriva processen.

– I stället för att hälla ner något helt smält i formen, liknar det mer halvstelnad glass. En av flera konsekvenser blir att du kan gjuta lättare och tunnare, vilket ger både positiva miljöeffekter och ekonomiska värden.

Film: Per Jansson, Vd på Comptech AB förklara RheoMetal processen (filmen är på engelska)

På mitten av 2000-talet tog RheoMetal-processens upphovsmän, JTH-doktoranden Haiping Cao och hans handledare Magnus Wessén, sin nya och patenterade teknik vidare till det lokala näringslivet. Ett samarbete inleddes med Comptech för att kommersialisera processen och Skillingarydsföretaget har varit med på resan sedan dess. Den resan styrdes tidigt mot Kina, inte minst genom att Haiping Cao flyttade tillbaka till sitt hemland och startade verksamhet med just RheoMetal-processen. Med två nystartade gjuterier behövdes stöd från en privat investerare, samt från det regionala styret, vilket ledde till grundandet av ett forskningsinstitut under China Academy of Machinery Sciences and Technology. Institutet har också varit den drivande kraften i samarbetet mellan den lokala industrin och den kinesiska akademin.

– Jag blev gästprofessor på det institutet och sen knöts vi närmare akademin genom en doktorand, Du Andong, som har varit i Jönköping i år. I samband med det skapade man en gästprofessur för mig som löper till 2023. Det primära uppdraget är att samarbeta med institutet och handleda doktoranden, som utvecklar metoder och maskiner i Kina och som kom hit med kinesisk finansiering. Att stötta och bredda den här satsningen är väldigt intressant, inte minst med den koppling som finns till näringslivet, säger Anders Jarfors.

Broms i höga hastigheter

Förutom de nämnda gjuterierna har också Comptech startat företag på plats i Kina, som är inriktade på utveckling och försäljning av utrustning, samt även demogjutning. Ett annat resultat av det täta svensk-kinesiska universitetssamarbetet är uppförandet av en Light Metal Industrial Park, en industripark med komponenttillverkning av lättmetall. Du Andong konstaterar att den svenska rheogjutningstekniken drar till sig stort intresse från näringslivet i Kina.

En grupp på fem personer står i ett stort lager med en gjutmaskin i bakgrunden.

På bilden från vänster: Magnus Wessén (meduppfinnare av RheoMetal-tekniken), Per Jansson (vd för Comptech), Anders Jarfors, Anna-Lena Jarfors och Rune Jansson, framför en RheoMetal-gjutmaskin i Light Metal Industrial Park i Jiangle-området i Kina

– Rheogjutning kan reducera vikten i olika produkter, vissa tekniska egenskaper blir bättre och eftersom produktionskvaliteten är väldigt hög, upp mot 95 procent, blir det mindre energispill. Det här är väldigt intressant för många företag, inte minst för telekomindustrin och 5G-utvecklingen, säger Du Andong, som inte bara är inriktad på rheogjutning, utan forskar även i utökning av temperaturtåligheten hos aluminiumlegeringar.

– Syftet är att hitta lösningar som gör att höghastighetståg kan använda bromsskivor av aluminium. Det skulle kunna reducera skivornas vikt med 40-50 procent, samtidigt som livslängden ökar och produktionstiden minskar.

Rheogjutning som ljuspunkt

Hur stor är då potentialen för rheogjutning den närmaste framtiden? En teknik som minskar materialåtgången och vikten på produkter, samt reducerar miljöavtrycken är naturligtvis väldigt aktuell, menar Anders Jarfors.

– Vi jobbar mycket med Volvo och de har produkter i lastbilar som rullar i Ryssland och Japan som görs med den här processen.

– Vi har redan realiserat klimatvinster genom förbättrad design genom RheoMetal-processen där mer än 6000 ton koldioxid sparas årligen på en telekomprodukt vid ett kinesiskt gjuteri.

Han nämner också ett annat område än telekom- och fordonsbranschen som en framtida kommersialiseringsmöjlighet.

– Uppskattningsvis finns det cirka 15 miljarder lyktstolpar i världen och tänk om man får genomslag med rheogjutning när de ska göras om för LED-belysning. Potentialen är enorm, eftersom man kan tillverka lättare saker som enkelt kan placeras högt upp i luften, och som också medför minskad energiförbrukning och koldioxidbelastning i både tillverkning och under användning.

Mer om metalljutning…

Metallgjutning är en process där man häller smält metall i ett tomt utrymme, eller gjutform. Metallen svalnar sedan och hårdnar till den avsedda geometriska formen. Det är ett snabbt och konkurrenskraftigt sätt att förvandla råmaterial till en formad komponent.

Metoder som används vid metallgjutning kan variera – vissa använder gravitation som tryck, som tvingar den smälta metallen in i gjutkammaren. Andra använder konstgjorda krafter (som mekaniska injektioner eller högtryckskolvar) för att göra jobbet. Halvfast gjutning placerar en process mellan den smälta metallen och gjutmaskinen för att ändra metallens tillstånd från flytande till halvfast. Rheogjutning är en sådan process.

RheoMetal-processens fördelar:

  • Kortare cykeltid i produktionen.
  • Mindre luft instängd under gjutningen vilket ger bättre komponentegenskaper.
  • Minskade produktionskostnader då mindre maskiner kan användas.
  • Längre livslängd för använda gjutverktyg.
  • Nya marknader då nya legeringar används som tidigare var omöjliga att gjuta.

 

För mer information om RheoMetal-processen, kontakta Anders Jarfors.

Presskontakt:

Sophie Liljefall

Telefon:

Mobil:

073- 910 17 53

jon En termisk bild av en form som används för rheocasting. Rheocasting möjliggör gjutning vid lägre temperatur och minskar slitaget på formen.