Svenska English 中国的

Bättre glid sparar bränsle

Wolframdisulfid är en komposit som utvecklades av Nasa på 1960-talet och som är känd för sina smörjande egenskaper. En tunn film av wolframdisulfid på en yta minskar friktionen vilket är önskvärt i många sammanhang. Ämnet används därför bland annat inom rymdindustrin och i avancerad motorsport. Så här långt har det dock varit för dyrt att använda kompositen i stor skala i industrin. Problemet är att metoderna för att belägga ytor med wolframdisulfid är komplicerade och kostsamma.

Det svenska företaget Applied Nano Surfaces har patenterat en enkel och billig metod för att belägga rörliga motordelar med wolframdisulfid. Tillämpningarna är många och i en motor ger ytbeläggningen bättre glid vilket kan sänka bränsleförbrukningen med upp till två procent. Det motsvarar en minskning av koldioxidutsläppen med 500 miljoner ton per år från svensktillverkade motorer för tunga fordon. Lägre friktion ger också lägre slitage i motorn och därmed lägre underhållskostnader.

Lågfriktionsmaterialet gnuggas fast

I praktiken handlar det om att ”gnugga fast” lågfriktionsmaterialet på motorkomponentens yta. Så här går det till:

  1. Materialet appliceras med en verkstadsmaskin, exempelvis en svarv eller fräs. Det krävs ingen särskild för- eller efterbearbetning.
  2. Man använder ett verktyg som innehåller wolfram och som pressas mot motordelen (stål eller gjutjärn). En kemisk reaktion uppstår när en processvätska som innehåller bland annat svavel finns närvarande.
  3. Resultatet blir att det bildas en tunn film av wolframdisulfid som fyller igen skrovligheterna i materialet.
  4. Ytan blir helt jämn och 1 – 2 mikrometer tjock.
  5. Den färdiga ytan är slitstark, värmetålig och har mycket låg friktionskoefficient. Vi talar här om en koefficient på 0,04 till 0,05, vilket är i världsklass för friktion mellan metaller.

En av fördelarna med metoden är att den kan användas i verkstadsmaskiner som redan finns i industrin. De tester som genomförts visar att ytan klarar nötning bättre än en yta som inte är behandlad. Nanokompositen binds kemiskt till underlaget vilket gör att den inte flagar. Den binder också olja som gör det möjligt att använda mer lättflytande smörjmedel. Detta bidrar också till att friktionen minskar och att behovet av smörjning med svavelhaltig olja minskar.

Stort intresse från motortillverkarna

Cylinderfoder, kamaxlar och kolvtappar kan beläggas med tekniken

Cylinderfoder, kamaxlar och kolvtappar kan beläggas med tekniken

Motorsidan är för närvarande mest intressant för Applied Nano Surfaces och siktet är inställt på tillverkarna av tunga dieselmotorer. Med tanke på att det tillverkas cirka 70 miljoner nya fordon varje år, varav cirka 3 miljoner tunga fordon, är marknaden stor. I en lastbil går ungefär 15 procent av bränslet åt till att övervinna friktionen i motorn, varav cirka 9 procent förloras som värme i kontakten mellan kolvring och cylinderfoder. Nanokompositen har därför stor potential i att reducera bränsleförbrukningen hos lastbilar, bussar och bilar. Delar såsom cylinderfoder, kamaxlar och kolvtappar kan beläggas med tekniken. Applied Nano Surfaces siktar på att licensiera tekniken till de stora motortillverkarna och exempelvis Volvo Powertrain och Scania ska testa tekniken i tunga dieselmotorer.

Applied Nano Surfaces ser många andra industriella applikationsområden för lågfriktionsmaterialet. Det rör sig exempelvis om maskiner i processindustrin, generatorer, kompressorer, glidlager, turbiner, pumpar och motorer.

Artikeln publicerad i Juli 2009


Är den bättre än Sun Coust Chemical:s X-1R?
mvh. S-O

Skrivet av Sven-Olov Andersson 2009-12-29.

S-O: Eh, ja. Men X1-R är onekligen lättare att applic… Visa kommentar

Skrivet av Johan H 2010-01-12.

Fakta om Applied Nano Surfaces

  • Applied Nano Surfaces grundades 2006. Ursprunget till affärsidén är ett forskningsarbete vid Ångströmslaboratoriet vid Uppsala Universitet. Teknologin går ut på att minska friktionen i motorer genom användning av en "film" av nanokompositmaterial. Den primära kundgruppen är tillverkare av bilar, bussar och lastbilar.
  • Applied Nano Surfaces placerades 2009 på Affärsvärldens och NyTekniks lista över Sveriges hetaste teknikbolag. År 2008 nominerades bolaget som finalist i Miljöinnovations tävling "Vinnande idéer".
  • Verksamheten bedrivs vid Uppsala Science Park. Antalet anställda är 5 personer. Under 2009 tog bolaget in kapital från Sjätte AP-fonden för verifikationsprojekt med ett antal potentiella kunder, exempelvis Volvo Powertrain, Scania och Hägglund Drives.