Tilbake til søkeresultatene

BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena

STRAUSS - Superior Temperature Resistant Aluminium Steering Shafts

Alternativ tittel: STRAUSS - Rattaksler i aluminium med fremragende temperaturbestandighet

Tildelt: kr 11,4 mill.

Prosjektleder:

Prosjektnummer:

309286

Prosjektperiode:

2020 - 2025

Midlene er mottatt fra:

Ved kaldflytpressing av aluminiumskomponenter i romtemperatur er det svært viktig å sørge for at emnene er så formbare som overhodet mulig. Gjennom tilpasning av legeringsinnhold, prosessparametere og varmebehandling/mykgløding, skal det sikres at emnene har en ensartet og mest mulig formbar tilstand før formingen tar til. I første del av prosjektet er erfaringer og data fra produksjonen samlet inn og benyttet som grunnlag for en stor mengde med forsøk for å redusere hardheten på emnene før pressing. I tillegg har kompetanse fra tidligere forskning ved Sintef, sammen med litteratursøk og andre kilder blitt brukt ved utarbeidelsen av testprogrammet for optimalisering av emnene. Varmebehandling/mykgløding av et høytemperaturstabilt materiale, som jo er utviklet for nettopp å kunne beholde styrke og hardhet på høy temperatur over lang tid, har vist seg å ikke være noen enkel oppgave. Undersøkelser av mikrostrukturen og hvilke dispersoider og faser som finnes i materialet før og etter mykgløding er blitt undersøkt i mikroskop, og teoretiske beregninger er gjennomført for om mulig å finne den teoretisk lavest mulige grensen for hardhet og elektrisk ledningsevne. Forsøkene så langt har vist at det er en nedre grense for hvor mykt materialet kan bli, uansett hvilken metode som benyttes. Målsetningen i prosjektet er å oppnå en lav og stabil hardhet og dermed økt formbarhet uten at det går på bekostning av styrke, utmattingsfasthet og korrosjonsegenskaper. Resultatene fra laboratorie- og serieproduksjonsutstyr er som forventet noe forskjellige, og forsøkene har avdekket at det er individuelle variasjoner mellom de tusenvis av emner som varmebehandles samtidig, avhengig av hvor de befinner seg i varmebehandlingsovnene, og avhengig av programmet for styring av varmebehandlingsforløpet. Det er derfor allerede gjort endringer ved serieproduksjon i hvordan ovnene brukes for å utjevne de innbyrdes forskjellene. Laboratorieforsøk har avdekket at det i tillegg til variasjoner fra emne til emne også er variasjoner innbyrdes i samme emne, og at det påvirkes av varmebehandlingsprosessen. De kaldformede produktene gjennomgår ytterligere to varmebehandlingsprosesser før de er klare for å kunne leveres til kunden, nemlig innherding og utherding. Effekten av mellomlagringstider mellom forming - innherding - utherding er blitt testet ut, sammen med forvarming av emner før pressing og ettervarming av produktene etter innherding. Alle disse forsøkene har gitt kunnskap som vil bli fulgt opp i det kommende året. Nye legeringer med endrede innhold av legeringselementer er blitt støpt og ekstrudert, med det for øye å redusere deformasjonsherdingen ved pressing, samt bidra til økt mekanisk styrke, temperaturstabilitet og korrosjonsbestandighet. De fysiske og metallurgiske undersøkelsene av legeringene er i gang. Resultatene så langt har gitt oss noen overraskelser, så vi går et spennende 2022 i møte.

In a range of car models, the steering shaft is close to high-temperature components (engine, exhaust), and strict requirements with respect to temperature toughness are set by the car manufacturers to prevent product failure. Presently, no mass-produced aluminium solution can meet the specifications. Hence, even if aluminium is preferred based on design possibilities and weight-saving, the car manufacturers are still prescribed to choose a solution in steel in applications where the temperature load is high. The proposed innovation will be developed to ensure an economic, high-quality and high-productivity manufacturing of temperature resistant steering components for the automotive industry. This will give car manufacturers the possibility to further reduce the weight of the vehicle and consequently improve the vehicle fuel consumption and lower the CO2 emissions. The innovation will allow Steertec to enhance their position in the automotive market, with a series of steering shafts and other components that can respond to the current as well as future challenging product specifications. In the fierce international market, the components represent a light-weight alternative not offered by competitors, and it will give Steertec a competitive advantage. The realization of the innovation requires intensive research effort from the industrial partners Steertec Raufoss AS (STR) and Thune Produkter Raufoss AS (TPR). The complementary research effort from the research partners (SINTEF Industry and SINTEF Manufacturing) is essential to obtain the envisaged results. The research partners will contribute with competence, advanced characterization equipment, forming equipment and corrosion testing.

Budsjettformål:

BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena