Teknologier för framtidens flygplan

Hur kan komponenter i framtidens flygplan monteras på smartare sätt? Saab och Högskolan Väst utforskar en svetsteknologi som eliminerar behovet av fästelement, borrning och eftertätning.

– Teknologin kan vara aktuell för flera olika applikationer, säger Stefan Borgenvall, Chief Manufacturing Engineer, på Saabs affärsområde Aeronautics.

Svetsteknologin som forskarna och Saabs utvecklingsingenjörer har testat är helt olik konventionella svetsteknologier: Friktionsomrörningssvetsning (Friction Stir Welding) har funnits i snart 30 år och vinner allt större uppmärksamhet inom olika industriella applikationer.

Tre metallskikt sammanfogas i en svets

– Vårt intresse för tekniken väcktes i ett tidigare forskningsarbete. För det här projektet tog vi kontakt med Högskolan Väst som är enda lärosätet i Sverige med den kompetens och utrustning vi behöver, berättar Stefan.
– Fokus ligger på att montera flygplansstrukturer på nya effektivare sätt. Vi har tillsammans byggt en detalj av olika aluminiumlegeringar. Den ingår i en större demonstrator. Med den här svetsteknologin kan vi exempelvis sammanfoga tre metallskikt i en enda svets. Vi slipper borra, använda fästelement och tidskrävande eftertätning, säger Stefan.

Ser flera fördelar

Teknologiutveckling för flygplanstillverkning innebär en hel del utmaningar, kopplade till de höga säkerhetskrav som industrin alltid
måste möta.
– Vi ser flera fördelar med friktionsomrörningssvetsning och vill nu gå vidare med att utreda ett antal frågor. Vi måste säkerställa att svetsteknologin klarar kraven på hållfasthet. Vi behöver skapa metoder för löpande kontroll i produktionsprocessen. Vi undersöker också vilka komponenter som teknologin kan vara aktuell för, säger Stefan.
– Den här typen av processer tar lång tid, men om fem år tror jag vi kan ha komponenter monterade med den här svetsteknologin i flygplan som testkörs. Det hänger på till vilka slags komponenter vi vill använda teknologin, säger Stefan.

"Intresset för den här svetsteknologin är stort"

Forskningsarbetet ingår i det omfattande Vinnova-finansierade projektet IntDemo där en rad olika demonstratorer byggts upp för att bland annat testa ett flertal nya teknologier. I juni presenterades resultaten från alla delprojekten. På plats var forskarteamet från Högskolan Väst.
– Intresset för den här svetsteknologin är stort, men den är fortfarande inte särskilt välkänd i alla branscher. Teknologin har flera fördelar; den ger starka svetsar utan rökbildning, låg energiförbrukning och minimalt svinn. Dessutom blir produktionstiden kortare, berättar Vivek Patel, docent i svetsteknologi, Högskolan Väst.

FAKTA

• Friktionsomrörningssvetsning är en svetsprocess där friktionsvärme och mekaniskt tryck svetsar samman material utan att smälta dem.
• Högskolan Västs forskargrupp inom svetsning och svetsbaserad additiv tillverkning arbetar tvärvetenskapligt och är störst i Norden.
  
• Högskolan Väst ger Sveriges enda masterprogram i svetsteknologi och examinerar IWE-ingenjörer.

Kontakt: Joel Andersson, professor i materialvetenskap, Högskolan Väst

Läs mer om forskningsprojektet och friktionsomrörningssvetsning.