Prosessutvikling og produksjon av kompositt titantråd

Prosjektet klarte tidlig å ta frem en mulig prosessrute for ulegert titantråd uten smelting, og etablerte en forbedret metode for kompaktering, som gir økt produksjonstakt, mer konsistent bolt-geometri og redusert materialsvinn i prosesstrinnet. Å utvikle en tilsvarende produksjonsprosess for legert titantråd har derimot bydd på store utfordringer. Det vil være helt avgjørende at en får kontroll på de innledende prosesstrinnene blanding, kompaktering og sintring. Gitt at en her oppnår tilfredsstillende materialegenskaper, vil de resterende prosessene senere kunne baseres på kommersielt tilgjengelig utstyr. Det har vært avgjørende å se på de tre nevnte prosesstrinnene samlet. Prosjektet har jobbet med ulike kombinasjoner av disse, inkludert analyser etter praktiske forsøk. Flere konsepter for blanding har vist til dels positive indikasjoner på å oppnå homogenitet, men med ulike utfordringer knyttet til blant annet storskala prosess-økonomi og oppnåelse av materialrenhet. Prosjektet har utført innledende forsøk på smelting av legert titan i silisiumovn. Analyse av støpt bolt viser svært gode egenskaper og legger grunnlag for et eget studie. Prosjektet har ellers gjennomført en større matrise med hamring for å bestemme viktige prosessparametre. Prosjektet har også besøkt kompetansemiljøer for å finne ut om valsing som metode kan benyttes helt ned til aktuell tråddiameter. Trådframstillingsprosessen med mekanisk blanding, kompaktering og sintring åpner for nye legeringer som er krevende å støpe med homogene egenskaper. Prosjektet har laget sammensatte legeringer og testet disse i Norsk Titaniums RPD(TM) Rapid Plasma Deposition maskin for å undersøke mikrostruktur etter deponering. Kommersielt tilgjengelig tråd er testet i stort omfang under RPD(TM)-produksjon hos bedriften, og metoder for å rense tråd har vært undersøkt. Dette har samlet bidratt til en vesentlig bedre forståelse av sammenhengen mellom ulike trådegenskaper og en optimal RPD(TM)-prosess, og det har ført til nye og strengere tråd-spesifikasjoner.

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.