Innovativ pulverbaserad tillverkning av kugghjul med höga prestanda (HIPGEAR)

Syfte och mål

Syftet med HIPGEAR var att utveckla en ny material- och processteknologi för tillverkning av högpresterande kugghjul för tillämpning i tunga fordon. Tekniken bygger på pulvermetallurgi med tillverkningsstegen pressning, sintring och HIP-ning. Den nya tekniken har fördelar ur miljö och kostnadssynpunkt genom att materialspill kraftigt reduceras med upp till 50%. Tekniken kan dessutom ge förbättringar i produktionsflexibilitet och kvalitet och prestanda hos slutprodukter. Digitala verktyg har tagits fram för beredning.

Resultat och förväntade effekter

En ny teknologi har tagits fram för pulvermetallurgisk tillverkning av kugghjul där hjulen har full täthet. Den nya tekniken har betydande kostnadsmässiga fördelar gentemot tidigare försök att åstadkomma liknande resultat. Med den nya tekniken blir det möjligt att tillverka kugghjul med mindre miljöbelastning och med potential till bättre prestanda. Detta kan bidra till att lösa framtida krav på mindre och lättare växellådor som klarar större motorstyrkor. Positiva effekter finns på konkurrenskraft, miljöbelastning, kvalitet och flexibilitet.

Upplägg och genomförande

Teknologin har utvecklats genom material och processoptimering på tre provtyper med ökande komplexitet, på provcylindrar, mindre kugghjul och större kugghjul (med 8.4cm diameter). Möjligheter och begränsningar med den nya tekniken har analyserats med modeller som beskriver hela den nya tillverkningskedjan. Slutligen har demonstratorer tagits fram som har testas med avseende på kugghjulsutmattning. Genomförandet har resulterat i guidelines till lämpliga material- och processvägar som genererar kugghjul som är konkurrenskraftiga med hjul från konventionell teknik.