Dansk firma tager patent på billigt skære-stål
Ved brug af sintermetal har FJ Sintermetal opfundet en alternativ metode til fremstilling af skæreværktøj. Den nye metode kræver mindre energi og er langt billigere end traditionelt high speed-stål.
Sinterstål
- Normalt får sinterstål en vis porøsitet, men det undgås i FJ Sintermetals proces.
- Udgangspunktet for sinterstål er meget fint metalpulver med kornstørrelser på 0,01 mm til 0,15 mm. Pulveret blandes med forskellige smøre- og bindemidler, kaldet additiver. Næste trin er, at et presseværktøj under meget højt tryk, 300-700 MPa, presser metalpulveret i den ønskede form. Herved opstår et såkaldt "grønemne", som er sammenhængende, men let kan slås i stykker. Som tredje og sidste trin gennemgår emnet en sintring i en ovn ved en temperatur omkring tre fjerdedele af metallets smeltetemperatur, ca. 1.100 grader C. Derved sammenføjes/sintres metallet og får sammenhæng samt styrke. Det sker i en nøje kontrolleret atmosfære.
Ideen om at fremstille slidstærkt high speed-stål til for eksempel at skære flis ved sintermetal-processen opstod for halvandet års tid siden hos FJ Sintermetal.
»Vi havde en idé om, at det burde fungere på en bestemt måde. Så prøvede vi, og det virkede første gang,« smiler udviklingschef og ingeniør Sten Pierre Millot, FJ Sintermetal.
Siden har der været utallige forsøg for at få indkredset, lige præcis inden for hvilke tolerancer processen virker som den skal. I dag kan FJ Sintermetal fremstille high speed-stål med hårdhed op til 67 HRC. Firmaet har kaldt det nye produkt Weardens.
»Vi var ude efter gode skærende egenskaber. Så vi har fået testet metallet på kryds og tværs, blandt andet med hjælp fra Risø og DTU, og egenskaberne er lige så gode som for traditionelle high speed stål,« siger Sten Pierre Millot.
Seniorforsker Allan Schrøder fra Afdelingen for Materialeforskning ved Risø, har udført målinger af det nye stål.
»Jeg mener bestemt, at det har samme kvalitet som almindeligt high speed-stål. Det vil have en funktion inden for træbearbejdning, jordbearbejdning og affaldsbearbejdning. Og der vil være mange, der er interesserede i at få billigere materialer,« siger han.
FJ Sintermetal har netop præsenteret det nye stålprodukt og er i gang med at søge et PCT patent - det nærmeste man kan komme et verdenspatent - på metoden.
Pointen ved metoden er, at stålet kan produceres væsentligt billigere ved en sintermetalproces end ved traditionel hærdning af stål, som er en meget energitung proces.
Traditionel high speed stål bliver produceret ved valse- og smedeprocesser, hvor stålet bliver opvarmet adskillige gange. Ved sintermetal-fremstilling er der kun én opvarmning, og derfor er det billigere at fremtsille.
»Slutproduktet er det samme, men vores proces bruger ikke nær så meget energi,« fastslår Sten Pierre Millot.
Med den nye metode kan FJ Sintermetal fremstille stål med fuld densitet. Hårdheden kommer fra en række metalkarbider, ligesom den gør i hærdet high speed stål. Det er hovedsageligt wolfram-, vanadium- og molybden-karbider.
FJ Sintermetal vil endnu ikke afsløre enkeltheder i den ny proces, men hemmeligheden ligger bl.a. i de additiver, som tilføjes metalpulveret, og i justeringen af varme, atmosfære og tiden, metallet opholder sig i ovnen.
Der har ligget et stort arbejde i at udvikle det nye produkt og indkredse, inden for hvilke tolerancer produktionsmetoden kan bruges.
»Blandt andet fordi vi har skullet indsende patentansøgning, har vi også været nødt til helt præcist at kunne redegøre for, inden for hvilke størrelsesforhold processen kan lade sig gøre,« siger udviklingschef Sten Pierre Millot.
