Digitalisering av atomisering av metallpulver (DigitAtom)

Hållbarhet i metallindustrin kan förbättras genom tillverkning med metallpulver. Här kan industrin uppfylla samhällets krav och samtidigt minska energi- och materialförbrukning och växthusgasutsläpp. Sverige är världsledande i framställning av metallpulver, med en global marknadsandel på 25 procent som har byggts upp under årtionden av flera företags arbete. Men, idag förändras pulvermetallindustrin på grund av additiv tillverkning (AM), som har orsakat ett paradigmskifte i kundernas krav. Svensk pulverindustri kan nu positionera sig för att möta dessa krav och förbli världsledande.

Några vanliga pulver säljs som är lämpliga för AM. Men, om AM kommer att växa som många förväntar sig, måste det vara möjligt att framställa alla legeringar i tillräckligt stora mängder och i lämplig form för att möta kundkraven. Detta är inte möjligt just nu. Pulverframställning har utvecklats genom gamla empiriska modeller och erfarenheter. Bara 50 procent av pulvret som framställs genom nuvarande tekniker (främst gasatomisering) är lämpligt att användas för AM. Resten av pulvret måsta smältas och framställas på nytt.

Förväntade effekter och resultat

DigitAtom kommer att utvärdera modeller för atomiseringsprocessen som redan finns i litteratur eller i industriella projektets parter: uppvärmning, smältning, smält flöde, gasflöde, uppdelning av smältan i droppar, kylning och stelning av droppar till partiklar. Modeller kommer att insamlas och jämföras mot experimentella data. Omfattningen kommer även att inkludera en enkel modell av oxidering av pulver under framställning som kan förändra partiklarnas ytor. Eventuella förbättringar kan identifieras och utnyttjas för framtida optimering av gasatomisering. Härmed kan svensk industri framställa metallpulver effektivt och hållbart.

Planerat upplägg och utförande

Projektet är uppdelat i fem arbetspaket.

AP1: Project management and dissemination

AP2: Modelling of heating, melting and melt flow

AP3: Modelling of gas flow

AP4: Modelling of melt breakup

AP5: Modelling of droplet cooling, solidification, oxidation

 

Koodinator: KTH

Projektets löptid: 2021 - 2022