Mötesplatsen för dig inom gruv- och stålindustrin, mar, 22 2019
Senaste Nytt

Gränges kan bana väg för miljövänlig aluminiumlödning

Aluminiumband från Gränges. Foto: Gränges
Aluminiumband från Gränges. Foto: Gränges
Publicerad av
Simon Matthis - 26 feb 2019

Gränges meddelar att de lanserat andra generationen Trillium, en produkt som ska eliminera flusstillsättningen samt förbättra tillverkningsprocessen och prestandan hos lödda värmeväxlare i aluminium.

Vid lödning i aluminium tillsätts vanligen olika sorters så kallade flussmedel för att sänka smältpunkten och göra materialet mer lättflytande. Men applicerat på traditionellt sätt skadar flusset utrustningen, genom att exempelvis fräta på transportband och ugnar, enligt Gränges

- Att andas in luftburna flusspartiklar kan dessutom vara hälsovådligt, säger projektledare Torkel Stenqvist på Gränges i Finspång.

Tack vare framgångarna i att få bort flusspartiklarna har Gränges fått forskningsstöd från Vinnova för att i två projekt gå in i nya synkrotronljusanläggningen MAX IV i Lund – det ena i samarbete med Linköpings universitet och Uppsala Synchrotronix, det andra i samarbete med Lunds Universitet och Uppsala Synchrotronix.

I samarbetet med Linköpings universitet drivs forskningsprojektet för att förstå magnesiums roll som oxiduppbrytare med ambition att tillverka material för flussfri aluminiumlödning. Att helt eliminera fluss vid lödning av värmeväxlare innebär både en bättre arbetsmiljö vid tillverkningen, mindre miljöpåverkan, samt tillåter nya kylarvätskor.

I samarbetet med Lunds universitet ska Gränges genomföra 3D-karakteriseringar vid synkrotronljusanläggningar för att studera kornorientering och dess betydelse vid lödning.

Vid normala metallografiundersökningar kapar man materialet och tittar på ett tvådimensionellt tvärsnitt. Det är en förstörande provning, och vill man se effekten av exempelvis en värmebehandling måste man titta på två olika prover. En ny metod, där diffraktionsspektra och faskontrasttomografi kombineras, gör att man kan få 3D-bilder av kornstrukturen i olika material. För att göra det här behöver man i praktiken de strålningsintensiteter som bara ges i synkrotronljusanläggningar. Det har gjorts för aluminium på SPring-8 i Japan, och Gränges har fått en stråltid där.

- För att se på något som är väldigt litet behöver man något som är riktigt stort. Målet är att mäta materialet på samma plats före och efter en värmebehandling. Det handlar om områden cirka 0,5 x 0,5 x 0,5 mm3. Synkrotronstrålning uppstår när elektroner i nära ljusets hastighet accelererar i ett magnetfält och är mycket intensiv, strålningen ger användbara mätvärden efter korta tider. Mätningar som tar flera dagar med konventionella röntgenrör kan göras på några minuter i en synkrotronljusläggning. För att rekonstruera en kornstruktur krävs mycket data, säger Torkel Stenqvist.

En stor utmaning vid lödning av aluminium är att den smälta lodlegeringen kan tränga in i aluminiummaterialet. Risken ökar då för korrosion och senare allvarliga läckage i exempelvis värmeväxlare. Grängens framhåller att forskningen kan bli till stor hjälp för förbättringar vid tillverkning av värmeväxlarband för bilindustrin.

Annons