Forskningsbasert industrialisering av Hymen Bonding metoden - fra laboratoriemetode til industrialisert prosess

HYMEN Bonding metoden er en patentert sammenføyningsprosess for aluminium som utnytter prinsippet for kontinuerlig ekstrudering til å oppnå metallbinding i fast fase uten forutgående smelting av grunnmaterialet. Ved HYMEN Bonding metoden skjer dette konti nuerlig når tilsettmaterialet under høyt trykk ekstruderes direkte ned i fugen. Tilsettmaterialet skjærer dermed fugekantene rene for oksid slik at elektrondeling og metallbinding inntreffer fortløpende. Selv om metoden allerede er godt dokumentert gjenn om flere SINTEF- rapporter, fire MSc oppgaver og en PhD avhandling ved NTNU gjenstår det enda mange teknologiske utfordringer som må løses. De grunnleggende problemstillinger som spesifikt vil bli berørt i dette phd arbeidet er: - Øke ytelse på hjulekstr uderen. Dette skal oppnås gjennom bruk av avansert tynnfilmteknologi slik at den indre friksjonen mellom stål og aluminium reduseres. Overslagsberegninger viser at ytelsen til hjulekstruderen under gitte forutsetninger kan økes med opp mot 100%.. - Bedr e robustheten og funksjonaliteten til ekstruderen. Dette skal oppnås delvis gjennom smart design ved å gjøre alle slitedeler lett utskiftbare og delvis gjennom riktig materialvalg ved å ta i bruke nye typer verktøystål som har en høyere bruddseighet enn d e som tidligere er benyttet. Videre vil et helt nytt mikroekstruderingsprinsipp bli testet ut for, om mulig, å gjøre teknologien enda enklere og mer egnet for robotisering og komplekse geometrier. - Muliggjøre lokal oppvarming av arbeidstykket og tilset tmaterialet. Dette er viktig for å minimalisere kreftene som virker på verktøyet, men oppvarmingen må skje uten at sammenføyningens mekaniske egenskaper forringes. Det er tidligere vist at elektrisk motstandsoppvarming kan benyttes, forutsatt at strømbane ne i verktøyet kan styres ved bruk av elektrisk isolerende tynnfilmer som samtidig avgir den nødvendige varme til arbeidsstykket og tilsettmaterialet.