Smarte løsninger for aluminium i høyglans produkter

Høyglans produkter i aluminium krever fokus på flere trinn i prosess-kjeden samtidig, og på innbyrdes avhengighet mellom prosesstrinnene. Høye kvalitetskrav fra kundene gjør produksjonen utfordrende og kostnadskrevende. I SmartAl prosjektet har vi utviklet nye metoder og kunnskap i forskjellige prosesstrinn med mål å utvikle neste generasjon aluminium pressbolt for høyglans produkter. En ny metode for smeltebehandling, "Drain Free CFF" (DFF), er utviklet. DFF-teknologien er funnet å gi tilsvarende smelterensing som konvensjonell teknologi, kombinert med forbedret metallutnyttelse. Metoden er implementert i produksjon og er satt opp til å brukes sammen med nylig utviklet støpe-teknologi for å oppnå støpt metall med ønsket kvalitet. Innvirkning av tilsatshastighet og kvalitet av kornforfiner på overflate etter ekstrudering har også blitt studert. Inkludert i dette arbeidet er en studie av påvirkningen av forskjellige typer kornforfiner på fuktning av aluminium til filtermateriale, en studie av vekselvirkninger mellom oksidfilmer og TiB2 partikler i aluminium smelte, samt en studie av påvirkningen av tilsats av kornforfiner på effekten av filtrering. Den økte kunnskapen rundt dette vil benyttes i forbindelse med produksjon for å bedre filtrert metallkvalitet. Innvirkning av homogenisering på overflaten-utseende av ekstrudert bolt har også blitt studert. Effekten av gass-sammensetning i homogeniseringsovnen på boltoverflate undersøkt både i lab-forsøk og industrielt. Ved riktig gass-sammensetning er det funnet at en kan unngå fenomenet "svart-bolt". Dette er patentert og implementert i produksjon. Innvirkning av legeringsvalg, smeltebehandling, støpe-prosess og homogenisering på overflate etter ekstrudering har også blitt studert. Forskjellige legeringer er støpt, homogenisert og ekstrudert og resulterende variasjon i overflatekvalitet er studert. Økt kunnskap fra disse forsøkene vil kombineres med kunnskap om eksisterende prosess og brukes til å oppnå ekstruderte profiler med forbedret overflate. Prosjekteier er Hydro Aluminium, og i prosjektet bidrar også Hycast, HAP, Ekornes, samt forskningspartnerne SINTEF og NTNU. NTNU har ansvaret for utdanning av en dr. student innen smeltebehandling/kornforfining.

- En ny metode for smeltebehandling er utviklet. Ved hjelp av overtrykk har vi muliggjort en dreneringsfri smeltebehandling som gir god kvalitet på smelten etter filtrering. - Støp utført med Low Pressure die Casting/LPC-teknologi er funnet å gi mindre ISZ - Endret homogenisering av materiale støpt med LPC teknologi gir mulighet for redusert material-motstand under ekstrudering. - En metode for å redusere forekomsten av bolt med misfarget overflate etter homogenisering er utviklet og patentert.

The underlying idea of the innovation is to develop a new generation of high extrusion speed aluminium ingot tailored for extruded profiles with superior surface qualities, in particular high gloss appearance. Currently, the high quality demands and strict specifications from the customers make such products very challenging and cost-ineffective to manufacture. The production is at present characterized by a high amount of scrap in the casting-, extrusion- and anodising process steps. The innovation needed is complex, since it requires a focus be held on several steps in the process chain simultaneously, and on how they interact. In this project we propose a series of innovations that together will lead to the desired quality in the extruded and surface treated profile. Successful results of the project will have great economic benefits for the involved partners, with respect to increased sales and reduced process costs. The project also provides a basis for deeper understanding of how material and processing steps influence properties, which will be invaluable related to future process adjustments and modifications. Together with the economic benefits, this is one important factor that means this project will contribute to an overall strong advancement of the level of competitiveness. The collaboration between the companies is essential for the realisation of the innovation. Since the improvements in the various process steps are dependent on each other, it is not possible to achieve the results without detailed feedback and process knowledge from all parts of the value chain. Hydro is the project owner, and by including Hydal, Ekornes, Hycast, SINTEF and NTNU we believe we have the best team to solve this extremely challenging task.