Lättmetaller sparar vikt och miljö

Finnveden Metal Structures leder utvecklingen framåt i jakten på lätta fordonskomponenter.
– Aluminium och framförallt magnesium ger ett lättare fordon och mindre koldioxidutsläpp, säger Sven Hedlund, Casting Engineer. 

Erfarenheten av lättmetaller är stor och sitter i väggarna hos Finnveden Metal Structures. Företaget började gjuta fordonskomponenter av magnesium i början av 90-talet. Då hade Finnveden redan gjutit produkter av aluminium i närmare tio år.

      – Det är en erfarenhet som har byggts upp med tiden. I dag är magnesium en stark del i Finnvedens Metal Structures erbjudande. Faktum är att det finns få företag i världen som klarar av att gjuta de komplexa produkter i magnesium som vi producerar, konstaterar Sven Hedlund.

      Fördelarna med magnesium och aluminium är inte bara den låga vikten och miljövinster. I slutändan kan det många gånger faktiskt bli billigare för kunden. Eftersom produkterna gjuts i ett enda stycke minskas antalet komponenter som tidigare monterats ihop med strukturen i efterhand. Genom att integrera dessa artiklar i en enda gjuten komponent kan kostnaden bli betydligt lägre.

EFFEKTIV GJUTMETOD
Finnveden Metal Structures gjuterier ligger i Hultsfred och Bielsko-Biala i Polen där man använder gjuttekniken High Pressure Die Casting (HPDC). Enkelt förklarat innebär den att smält metall, under högt tryck, skjuts in i en gjutform av stål. Fördelarna jämfört med exempelvis sandgjutning är flera.

      – När man gjuter i en sandform måste formen göras om mellan varje gjutning. Vid HPDC nyttjar man en permanent stålform som går att använda i flertalet cykler och lämpar sig mycket väl för högvolymsproduktion. Genom att gjuta i magnesium fördubblar man dessutom verktygslivslängden jämfört med motsvarande process i aluminium på grund av ett lägre värmeinnehåll, förklarar Sven Hedlund.
      – Dessutom är det möjligt att skapa en mer materialeffektiv produkt. HPDC är avsett för att gjuta gods med tunna väggar. Vid exemplevis sandgjutning måste produkten designas med relativt tjocka väggar för att resultatet ska bli tillräckligt bra, tillverkningsprocessen sätter gränserna och inte konstruktionen.

NÄRA SAMARBETE MED KUNDEN
Öppenhet gentemot kunderna är ett ledord på Finnveden Metal Structures. Genom ständig support och stor processkunskap strävar Finnvedens ingenjörer mot att alltid hjälpa kunderna att utveckla en bättre komponent, oftast väldigt nära kundens egen produktutvecklingsavdelning. Målet är att hela tiden ha en öppen dialog för att tillsammans skapa så bra produkter som möjligt.

      När Finnveden får in en ny förfrågan från kund går ingenjörerna igenom den grundligt och tittar på om produkten är möjlig att tillverka, om den måste ändras för att den ska gå att gjuta och om onödiga moment kan elimineras eller reduceras.

      – Därefter formulerar vi en produktkritik där vi ger förslag på förbättringar på produkten, berättar Sven Hedlund.

Genom detta inarbetade arbetssätt kan Finnveden Metal Structures ingenjörer minska produktens vikt och förenkla tillverkningsprocessen vilket ofta resulterar i en billigare produkt.

      En förutsättning för att ingenjörerna ska lyckas är dock att kunden vänder sig till Finnveden tidigt i processen.

      – Då hinner vi få med vår produktkritik, tillverkningen blir optimal och kostnaderna lägre. Kommer kunden i ett sent stadium med en produkt som redan provats ut blir det svårare. Även om kunden vill göra de ändringar som vi föreslår kanske det blir alltför kostsamt i ett sent skede på grund av att produkten kommit långt i kundens valideringsprocess.

MAGNESIUM ELLER ALUMINIUM?
Trots alla fördelar upplever Sven Hedlund att många konstruktörer inte fått upp ögonen för magnesium.

      – Våra kunders konstruktörer väljer aluminium framför magnesium helt enkelt för att de inte har tänkt på magnesium som ett alternativ. Men genom att byta metall från aluminium till magnesium kan man ganska lätt spara 20 till 30 procent i vikt.

      Idag används aluminium främst i exteriöra applikationer främst för att det är en robust metall.

      – Galvanisk korrosion är en parameter som man skall lägga fokus på vid konstruktion i magnesium. Det finns dock gott om lösningar som gör det möjligt att använda magnesium i exteriöra applikationer, tillägger Sven Hedlund. Vi är ständigt involverade i projekt, där vi med hjälp av olika sorters legeringar och lösningar, tittar på att använda magnesium även i mer oskyddade miljöer.

      – Även om fördelarna med magnesium är många så finns det självklart fall då man bör välja aluminium framför magnesium, påpekar Sven. Det är ett val som vi gärna hjälper våra kunder med.

      Att magnesium brinner lätt minns vi från NO-lektionerna i skolan. Men hur säkert är det att använda metallen i bilar?

      –Med våra legeringar har metallen en oxidationspunkt från ~450 grader. Så varmt blir det dock aldrig i normala applikationer. Då har plasten redan hunnit smälta. Faktum är att motorkomponenter i Volkswagens klassiska Bubblor tillverkades i magnesium redan på 40-talet.