Resurseffektiv värmebehandling av stålgjutgods med digitala verktyg

Syfte och mål

Svenska stålgjuterier vill öka värdeskapandet i värmebehandlingen av gjutgods genom att korta processtiderna och öka flexibiliteten med avseende på kostnader, tid, energiförbrukning och klimatavtryck. I detta projekt kommer vi att utveckla simuleringsmodeller för optimering och styrning av ett antal stålgjuteriers värmebehandlingsprocesser. Vi påbörjar därigenom ett digitaliseringsarbete för att successivt ersätta lokal tradition och tumregler med mer precisa och systematiska digitaliserade metoder för att styra dessa processer.

Förväntade effekter och resultat

I projektet tas digitala beräknings- och planeringsverktyg fram baserade på fysikaliska principer som ger ett fullgott vetenskapligt baserat beslutstöd. De digitala verktygen som utvecklas ger gjuterierna en helt ny flexibilitet i värmebehandlingsprocessen, då tider, temperaturer, ugnens packningstal och andra parametrar enkelt kan anpassas för att nå önskat kvalitetsutfall för ett stort antal produkter och legeringar. Efter avslutat projekt förväntas de digitala verktygen vidareutvecklas till högre TRL-nivåer och i slutändan bli nya kommersiella produkter.

Planerat upplägg och genomförande

I projektet skapas först en helhetsbild av hela värmebehandlingsprocessen tekniskt, ekonomiskt och organisatoriskt. Därefter formuleras recept för värmebehandling genom optimering av finita elementmodeller (FEM) av ugnarna och de gjutna komponenterna. Ett digitalt planeringsverktyg skapas för packningsgrad, tider, temperaturer med flera parametrar för en snabb och resurseffektiv värmebehandlingsprocess. Dessutom påbörjas utveckling av metoder för realtidsstyrning av processen.