Optimerad tillverkning av kugghjul för drivlinor genom avancerad mekano-kemisk ytbehandling

När kugghjulsystems prestanda ska bedömas måste flera faktorer, som hållbarhet, effektivitet och ljudnivåer, beaktas. Bedömningen behöver inkludera inte bara fysisk hållfasthet och livslängd, utan också möjligheten att uppnå energieffektiva, hållbara transporter och kostnadseffektiv tillverkning. För att uppnå hållfasthet och livslängd för komponenterna används idag värmebehandling och modifiering av kontaktytorna, något som är tids- och energiintensivt och driver kostnader för tillverkningen. Vissa av behandlingarna är även problematiska ur miljösynpunkt, som fosfatering.

Som ett led i optimering av tillverkningen av drivlinor för tyngre fordon ur kostnads-, energi-, tid och miljöaspekter vill vi undersöka möjligheterna att ta bort eller begränsa olika steg i den nuvarande produktionsprocessen, inklusive ändring av grundmaterialet i komponenterna. En möjliggörare för dessa ändringar är en mekano-kemisk ytmodifieringsbehandling, Triboconditioning®. Denna process har tidigare använts som ett extra steg i ytbehandling av andra komponenter, med goda resultat för att minska förslitning och ytskador samt kontaktfriktion som leder till effektförluster. Hittills har dock inga studier modifierat tillverkningsprocessen fram till att Triboconditioning® har använts, något vi föreslår i detta projekt. Denna typ av ytmodifiering alltså skulle kunna ersätta eller modifiera de tillverkningssteg som sker i dagens produktion med bibehållen eller ökad prestanda hos komponenterna.

I projektet kommer ett antal kombinationer av modifieringar av tillverkningsprocessen, inklusive materialändringar, att ske med målet att optimera tid- och energiåtgång samt miljöpåverkan. De förväntade resultaten har goda möjligheter att förbättra effektiviteten i en stor sektor av tillverkningsindustrin. Projektet leds av Örebro universitet (ORU) i samarbete med Tribonex och Cummins.