Modulær prosess for fleksibel produksjon av komposittrørkoblinger

Pipe couplings for distributing drinking water and gas made of plastic composite are an environmentally friendly alternative to traditional brass couplings, with a significantly lower CO2 footprint over their lifespan. However, conventional manufacturing technology makes it too costly to develop a complete coupling program. The project aims to develop a new production process for couplings and threaded fittings based on the assembly of various moulded base modules. Main objectives are: (i) Composite couplings in various geometries and dimensions. (ii) Finding solutions to manufacture high-volume products with internal threads: These are products that cannot currently be produced in composite. One aim of the project is to work towards the introduction of environmentally friendly materials and use of recycled materials in many of the components thus reducing the environmental impact by using materials that are better for the planet. Here are some reasons why we need this new production process: (i) Corrosion resistance: Composite connections do not corrode and have excellent durability. (ii) Sealing against energy-carrying gases: Composite connections are tight and resistant to gases like natural gas and hydrogen, which are increasingly used. (iii) Phasing out lead: Traditional brass products contain lead, but the EU requires a gradual phase-out of lead in drinking water. The expectation is that lead-free connections will become more expensive due to increased material costs and process expenses. (iv) Marked demand: Offering a single product line that can be used throughout the project contract is essential. This collaborative project involves companies in the value chain related to injection moulding, including Industriverktøy AS and Isiflo AS, along with the research institutes SINTEF Industri AS and SINTEF Manufacturing AS, that will work together in achieving the project goal to develop a new concept for injection moulding of pipe couplings in plastic composite.

Innovasjonsideen er å utvikle en ny prosess for produksjon av koblinger og gjengefittings basert på sammenføying av ulike støpte grunnmoduler. Målsettingen er et modulært system for effektiv og bærekraftig produksjon av (i) komposittkoblinger i et stort spekter av geometrier og dimensjoner, og (ii) høyvolum-produkter med indre gjenger som ikke er mulige å produsere i kompositt i dag. I tillegg skal det jobbes med å introdusere nye materialer med lavt miljøavtrykk og bruk av resirkulerte materialer Hvorfor ønskes denne nye produksjonsprosessen? Markedet etterspør større volum og flere segmenter av komposittkoblinger. Det er flere drivere for det: (i) Komposittkoblingene korroderer ikke og har meget god bestandighet. (ii) Komposittkoblinger er tette for og bestandig mot energibærende gasser som naturgass og hydrogen som benyttes i økende grad (iii) De tradisjonelle messingsproduktene inneholder bly, for å bedre prosessering/maskinering. EU krever en utfasing av bly i drikkevann med økende krav fra år 2025 - 2036. Forventningen er at blyfrie messingskoblinger blir dyrere, grunnet økt materialpris og prosesskostnader. (iv) Markedet etterspør komposittrørkoblinger i "alle" dimensjoner slik at en type produkt kan benyttes for hele prosjektet. FoU utfordringer: - Hvordan designes kostnadseffektive verktøy og prosess? - Hva er optimal utforming av sveiseflatene og bevegelsene av disse mot hverandre for å oppnå en sterk, tett og bestandig sammensveising av delene? - Hva er toleransen for fuktinnhold i materialet for god sveis og hvordan møte denne? - Er sveisene sterke nok og tette nok for gass over hele livsløpet på 50 – 100 år? - Kan resirkulert PA12 med glassfiber fra andre kilder benyttes med godt resultat? - Finnes det egnede materialer i markedet med lavere miljøavtrykk enn materialet Isiflo bruker i dag? - Hva er miljøregnskapet for modulær komposittprosess sammenlignet med dagens løsninger?