Från ståltillverkning till fordonsindustri

Inför det treåriga projektet ROKOST var förhoppningarna stora om kostnadseffektivisering i produktionen av sätthärdade komponenter i fordonsindustrin. När projektet nu summeras är forskarnas slutsats att produktiviteten förvisso kan förbättras genom en kontrollerad produktion längs hela värdekedjan. Däremot går inte parametrarna vid sätthärdningen att optimera och summera i guidelines ‒ vilket det fanns förhoppningar om när projektet inleddes. I stället visar forskningsförsöken att industrin inte behöver göra några förändringar i till exempel värmebehandling, vilket i sig är ett gott resultat. 

Projektet ROKOST (Robust och kostnadseffektiv hårdsvarvning av transmissionskopnenter) har haft fokus på transmissionskomponenter för lastbilar. Dessa komponenter utgörs till exempel av cylindrisk kugg, konisk kugg, axlar och planetväxlar som utsätts för hög belastning. Höga krav ställs därmed på utmattningshållfasthet. Därför görs en sätthärdning, vilket innebär att komponenterna får en hårdare yta med hög slitstyrka. Inom industriell produktion finns idag ett visst mått av oförutsägbarhet i resultatet från sätthärdningen. Komponenter som kommer från olika materialbatcher eller ugnar, kan ha varierande egenskaper och det är därför svårt att förutse hur materialet påverkar bearbetningen efteråt. Scania, som slutanvändare av komponenterna, har varit delaktiga i projektet ROKOST.

‒ Det som motiverade projektet var en gemensam bild av att skärverktyg ibland plötsligt gick sönder, vilket förstås innebär kostsamma produktionsstopp. En teori var att variationer i egenskaperna i härdningen skapade detta. Genom att i ROKOST systematiskt undersöka olika variationer hoppades vi kunna hitta optimala parametrar och skapa guidelines, säger Harald Nyberg, metodtekniker på Scania. Han konstaterar vidare att det i stället visade sig att det de facto var svårt att påvisa några avgörande skillnader i resultatet oavsett vilken variation som användes.

Systematisk kontroll av hårdhet och mikrostruktur

Swerim har varit projektledare för ROKOST och bekräftar bilden.

‒ Vi har gjort vårt yttersta med noggrann kontroll av hårdhet och mikrostruktur kopplat till materialets egenskaper med verktygsförslitningen. Utifrån detta går det att dra slutsatser om vilken inverkan materialparametrarna har på produktiviteten. I laboratoriemiljö kunde vi se viss skillnad, men inte i försöken i industrin. I stället verkar det vara andra faktorer som inverkar. 

‒ Slutsatsen blev att det faktiskt inte gick att isolera enskilda parametrar med sådan tydlighet att det kräver någon förändring hos oss och det är ju faktiskt ett gott resultat. De tillfällen då skärmaskiner havererar verkar i stället bero på helt andra, mer vardagliga och svårfångade orsaker, berättar Harald Nyberg vid Scania.

Såväl ståltillverkare och verktygstillverkare som transportindustrin har varit med i projektet ROKOST. 

‒ Det har varit värdefullt att jobba med hela värdekedjan från stål till färdig produkt och dessutom med en så bra grupp! ROKOST har blivit ett forum för stort engagemang och gemensam vilja. 

Även Harald Nyberg, Scania ser vinsten med ett forskningsprojekt som spänner över hela värdekedjan.

‒ Det har gett nya viktiga perspektiv och ökad förståelse inom och mellan alla led.

______________________________
Volvo lastvagnar och Scania CV medverkade tillsammans med Sandvik Coromant, Swepart Transmission, OVAKO och BodyCote i projektet ROKOST, som inleddes i april 2018. Forskningsutförare har varit metallforskningsinstitutet Swerim, RISE och KTH.

Projektet har utförts med stöd från Vinnova och programmet Fordonsstrategisk Forskning och Innovation, FFI. Det treåriga projektet avslutades våren 2021.