Prosessutvikling og produksjon av kompositt titantråd

The project was early to find a possible process route for unalloyed titanium wire without melting. The compaction method was improved, resulting in an increased production rate, more consistent bolt geometry and reduced material waste in this process step. However, it has posed major challenges to develop a similar manufacturing process for alloyed wire. It is crucial to gain control over the introductory process steps of mixing, compacting and sintering. By achieving satisfactory material properties from these processes, one can base subsequent processes on commercially available equipment. It has been essential to look at the three aforementioned process steps combined. The project has worked with various combinations of these, including practical trials followed by several analyses. A number of mixing concepts have shown positive indications when it comes to homogeneity, but they have in varying degrees challenges related to achieving large-scale process-economy and material purity. The project has performed simplified tests to melt alloyed titanium in a silicon oven. Analysis made on the casted bolt revealed very good properties, laying the basis for a separate study. Swaging tests have been performed during the project to further determine some major parameters for that process. The project has also visited competent companies and institutes in order to find out whether it is possible to use the method of rolling all the way down to the required wire diameter. The wire production process of mechanical mixing, compacting and sintering opens for new alloys that are demanding to mold with homogeneous characteristics. The project has made various complex alloys and tested these in Norsk Titanium's RPD(TM) machine in order to examine the microstructure achieved after deposition. Commercially available wire has been tested on a large scale in RPD(TM) production and methods of cleaning the wire have been investigated. This has helped to increase the knowledge regarding which wire parameters are most important in effort to obtain an optimized RPD(TM) manufacturing process, and has resulted in new and stricter requirements for the wire.

Norsk Titanium Components AS (NTiC) ønsker å øke sin konkurransekraft gjennom å etablere en industriell produksjon av kompositt titantråd basert på ny prosessteknologi. Ved å redusere produksjonskostnadene står NTiC godt rustet til å ta større markedsande ler i dagens etablerte marked for titankomponenter. Innovasjonen vil også bidra til å åpne opp for nye markeder der andre materialer enn titan benyttes i dag. I første omgang er siktemålet for FoU-prosjektet å etablere en robust prosesskjede for fremstill ing av kompositt titantråd. Prosjektet tar videre mål av seg til å etablere en trinnvis produksjons- og forretningsmodell for oppstarts- og oppskaleringsfasen av den tiltenkte produksjonen, som kan lede til en forsvarlig industrialisering av teknologien. En mindre pilotproduksjon er tenkt etablert, som en industriell demonstrator av teknologi og prosessflyt. Prosjektet vil i tillegg se på muligheter for å utvikle helt nye og sterkere titanlegeringer ved å blande inn nye typer tilsatselementer i kompositt- tråden. Et vellykket prosjekt vil representere en innovasjon på internasjonalt nivå, som vil styrke NTiCs konkrransekraft vesentlig. Den nye tråden er fortrinnsvis tenkt brukt i NTiCs egen produksjon av titankomponenter. En vesentlig reduksjon i komponent pris vil kunne øke NTiCs markedsandel og sammen med nye legeringer åpne opp for bruk av titan i nye applikasjoner. Samlet sett vil dette bidra til å posisjonere NTiC som en ledende produsent av titankomponenter.