Vid förbränning av flygbränsle i en flygmotor bildas koldioxid. Utsläppen kan direkt kopplas till bränsleförbrukningen och är därför lätta att beräkna. Var eller på vilken höjd koldioxiden släpps ut spelar inte någon roll utan effekten på klimatet blir densamma. För närvarande är flygets andel av de globala koldioxidutsläppen två procent, men kan enligt FN:s klimatpanel öka till tre procent fram till 2050 om inget görs.

Teknikutvecklingen går snabbt framåt och den senaste generationens flygplan drar mindre än 3 dl bränsle per passagerare och mil. Detta är resultatet av bland annat nya material, förbättrad design och bränslesnålare motorer. Även nya bränslen börjar användas inom flygindustrin. Du kan läsa mer om detta i artikeln ”Europas första tankanläggning för bioflygbränsle”.

”Flygbranschen har satt upp det tuffa målet att halvera sina utsläpp av koldioxid mellan 2000 och 2050. Det finns naturligtvis många olika sätt att angripa problemet, men att reducera flygmotorernas vikt är en viktig del av lösningen”, konstaterar Martin Risberg, som är avdelningschef på Swerea SWECAST i Jönköping.

Lättare flygplan genom ThinC

”Vi driver projektet ThinC och här utmanas gränserna för hur tunt gjutgods som det är möjligt att gjuta. Om godset blir tunnare minskar vikten och målet är 25 procent viktreduktion för vissa komponenter i en flygmotor”, fortsätter Martin.

P1030239

”Flygbranschen har satt upp det tuffa målet att halvera sina utsläpp av koldioxid mellan 2000 och 2050. Det finns naturligtvis många olika sätt att angripa problemet, men att reducera flygmotorernas vikt är en viktig del av lösningen”

”När flygplansmotorerna blir mer bränsleeffektiva höjs samtidigt motorns arbetstemperatur. Detta ställer högre prestandakrav på de gjutna komponenterna och vill man dessutom minska vikten uppstår intressanta utmaningar. Det vi vill åstadkomma är att vikten för geometriskt komplexa gjutna komponenter reduceras utan att hållfasthet och annan prestanda försämras”.

”Inom gjutningen arbetar vi både med processtekniska förbättringar, förändringar i formgeometri och fyllnadsstrategi. Ett viktigt verktyg är de virtuella metoder som utvecklas och verifieras inom projektet. Förutom klimatmålet är avsikten med ThinC att ge konkurrenskraft för svenska komponentleverantörer till flygindustrin. Oavsett vad vi kommer fram till vill vi att konstruktörer och studenter ska kunna tillgodogöra sig de nya kunskaperna. Tekniken ska kunna användas praktiskt i gjuteriindustrin, särskilt av de små och medelstora företagen”, berättar Martin Risberg.

Deltagande företag i ThinC är GKN Aerospace Sweden AB som tillverkar flygmotorer, gjuteriet TPC Components AB och mjukvaruutvecklaren NovaCast System AB. Swerea SWECAST leder arbetet och är den svenska gjuteriindustrins forsknings- och utbildningsinstitut med rollen som innovationsnav och brygga mellan akademin och industrin.

Avancerade aluminiumlegeringar

Även i forskningsprojektet Triple A är det förbättrat och lättare gjutgods till flygindustrin som gäller men här deltar även fordonsindustrin. Egenskaperna hos nya aluminiumlegeringar ska testas och befintliga legeringar ska vidareutvecklas så att de bättre klarar högre temperaturer.

”Om vi kan få fram avancerade aluminiumlegeringar som tål högre temperaturer kan vi använda aluminium i fler motorkomponenter. Genom detta kan vikten på fordon och flyg minskas”, säger projektledare Lennart Sibeck på Swerea SWECAST.

forsta_sidan_swerea_swecast-2

”Om vi kan få fram avancerade aluminiumlegeringar som tål högre temperaturer kan vi använda aluminium i fler motorkomponenter. Genom detta kan vikten på fordon och flyg minskas”

”Projektets syfte är att öka användningen av aluminium i strukturella komponenter inom flyg-, fordons och verkstadsindustrin. Komponenterna ska klara extremt höga krav och bidra till att motorerna får lägre vikt. Vi lägger därför fokus på att industrialisera aluminiumlegeringar med bättre specifika mekaniska egenskaper, jämfört med dagens konventionella legeringar. Detta gäller både vid rumstemperaturer och vid förhöjda temperaturer. Ett övergripande syfte med Triple A är att svenska underleverantörer lär sig behärska de nya materialen och stärker sin konkurrenssituation genom användning av aluminium i strukturella komponenter”, avslutar Lennart. Deltagande parter är för Triple A är Swerea SWECAST, Tekniska högskolan i Jönköping, GKN Aerospace Engine Systems, lastbilstillvekaren Scania, ABB, gjuteriet och tillverkare av utomhusprodukter Husqvarna, gjuteriet Metallfabriken Ljunghäll, gjuteriet Fundo Components och materialleverantören och återvinningsföretaget Stena Aluminium.

ThinC och Triple A finansieras med stöd från det strategiska innovationsprogrammet för lättvikt som går under namnet LIGHTer. ThinC finansieras även av det strategiska innovationsprogrammet för metalliska material. Dessa program är gemensamma satsningar av VINNOVA, Formas och Energimyndigheten.

Artikeln publicerad i Augusti 2015