Hoppa till huvudinnehåll
RISE logo
FE-simulering av formning och svetsning för tillverkning av plåtformade komponenter till flygmotorer i superlegeringar
Foto: GKN Aerospace Sweden - RISE

Virtuell processkedja för plåtformade flygmotorstrukturer i 718/H282

För att svensk flygmotorindustri ska öka sin konkurrenskraft, alternativa tillverkningsprocesser för statiskt lastbärande strukturer i flygmotorer utvecklas. Fabricering innebär att strukturer byggs från smiden, plåt och små gjutgods vilka sammanfogas genom svetsning. En flexibel konstruktion kan minska vikt, bränsleförbrukning samt produktkostnad.

För att svensk flygmotorindustri ska öka sin konkurrenskraft erbjuds fabricerade alternativ till dagens framtagning för statiskt lastbärande strukturer i flygmotorer, bl.a. genom införande av nya tillverkningsmetoder och relationer med närliggande underleverantörer. Fabricering innebär att strukturer byggs från smiden, plåt och små gjutgods vilka sammanfogas genom svetsning. Tillverkningsprocessen möjliggör en flexibel konstruktion och tillverkningssätt. Samtidigt kan den egna förädlingsgraden ökas och möjligheten finns också att minska vikt, och därmed bränsleförbrukning (CO2), samt produktkostnad. Vid svetsprocessen uppstår formförändringar vilket gör det nödvändigt att med hög precision prediktera återfjädring, restspänningstillstånd och formavvikelse genom finita elementanalyser (FE) under fabriceringskedjans olika steg för att möjliggöra en effektiv kompensation av formningsverktyg för resulterande formavvikelser. Genom grundläggande forskning om, och utveckling av, processer som omfattar kall- och varmformning av plåt i legering 718 och HAYNES® 282®, ska detta projekt resultera i optimerade formningsprocesser baserade på en virtuell fabriceringskedja med kopplade FE-analyser. Målet är även att ett par handplockade SMF med erfarenheter från plåtbearbetning i avancerade material kan vidareutveckla sina processer för produkt- och processutveckling. Projektet samlar kompetens från svensk flygmotorindustri, erkända FoU-centra inom formningsprocesser, FE-modellering samt SMF med erfarenheter från plåtformning. Målen för projektet är:

  • Vidareutveckling av metodik för termo-mekanisk materialkaraktärisering av plåt för simulering av kall- och varmformning i superlegeringar. Simuleringsdriven utveckling av produktionsmässiga formningsprocesser som säkerställer geometri och materialegenskaper i den framställda komponenten genom hela tillverkningskedjan.
  • Utvecklingsarbete där SMF tar nödvändiga tekniksteg för att kunna tillverka av GKN efterfrågade plåtkomponenter i superlegeringar. En prototypkomponent formas, sammanfogas och utvärderas i nära samarbete med pågående forskningsprojekt hos GKN.

(Licentiatavhandling) Modelling of forming and welding in alloy 718

Sammanfattning

Projektnamn

NFFP 6

Status

Avslutat

Region

Region Blekinge, Västra Götalandsregionen

RISE roll i projektet

Deltagare, projektledare

Projektstart

Varaktighet

54 månader

Total budget

12 421 000 SEK

Partner

RISE IVF AB, AcousticAgree AB, ITE Fabriks AB, Luleå Tekniska Universitet

Finansiärer

VINNOVA

Koordinator

Projektmedlemmar

Bidrar till FN:s hållbarhetsmål

9.Hållbar industri, innovationer och infrastruktur
12.Hållbar konsumtion och produktion
Lluis Perez Caro

Kontaktperson

Lluis Perez Caro

Forskare

+46 10 228 46 68
lluis.perez.caro@ri.se

Läs mer om Lluis Perez