Metallkompositer med grafen – bättre än ren metall
I projektet Addit-G demonstrerar Swerim, Graphmatech, Quintus Technologies, Sandvik Additive Manufacturing och Uppsala universitet hur metallkompositer med grafen tillverkade från pulverråvara uppnår förbättrade materialegenskaper jämfört med rena metaller.
– Marknaden för metallpulver som används i additiv tillverkning växer med mer än 20 procent per år och förväntas nå 15-20 miljarder kronor år 2025, berättar Irma Heikkilä, projektledare och specialist inom pulver och additiv tillverkning vid Swerim i ett meddelande.
Målet med projektet var att förbättra de termiska och mekaniska egenskaperna hos legeringar av koppar och aluminium. Materialen i undersökningarna var funktionaliserat grafen integrerat till Cu- och AlSi10Mg matrix. I tillverkningen har den additiva tillverkningstekniken Fused Deposition Modeling och efterföljande processteg ingått.
Och även om förseningar av råmaterialleveranserna och restriktionerna under pandemin gjorde att utvecklingen av aluminiumkompositerna med grafen inte nådde fullt ut går det att se resultat.
– Resultaten visar att det utvecklade hybridmaterialet med grafen och koppar uppnådde mer än 50 procents förbättringar i hårdhet, hållfasthet och duktilitet. Även de termiska egenskaperna förbättrades med över 15 procent efter att grafen tillsatts i materialet, fortsätter Irma Heikkilä meddelandet och avslutar:
– Metoden öppnar även för många positiva attribut hos slutanvändarna, som potential för lättare konstruktioner med förbättrade produktegenskaper.