Högskolan Väst leder åttaårigt forskningsprojekt för mer hållbar industri

Att minska materialförbrukningen är en viktig del av industrins klimatomställning. Men vägen till mer hållbara produkter behöver inte alltid gå genom att utveckla helt nya material eller byta ut befintliga komponenter.

Ibland kan det vara mer resurseffektivt att förbättra ytan på de material som redan används.

Det är utgångspunkten för forskningsprojektet ReCoat, där Högskolan Väst och tolv nationella och internationella industriaktörer ska undersöka nya användningsområden för avancerade ytbeläggningar.

Projektet sträcker sig över åtta år och ska bygga upp en gemensam kunskapsplattform för forskning och industri. Ambitionen är att utveckla tekniska lösningar som kan minska materialanvändningen, förlänga komponenters livslängd och förbättra energieffektiviteten inom flera industribranscher.

– Många industriaktörer söker nya lösningar för att minska sin klimatpåverkan och anpassa produktionen till skärpta krav på resurseffektivitet, utsläpp och cirkularitet, säger projektledare Mohit Gupta, docent i termisk sprutning.

Ytbeläggningar kan ersätta dyrare material

Forskarna ska framför allt undersöka möjligheterna med termisk sprutning, en teknik där ett beläggningsmaterial värms upp och appliceras på en komponents yta.

Genom att ge materialet ett skyddande eller funktionsförbättrande ytskikt kan komponentens egenskaper förändras utan att hela delen behöver tillverkas av ett annat material.

Det kan exempelvis handla om att öka motståndskraften mot slitage, korrosion eller höga temperaturer.

En sådan lösning kan vara särskilt intressant när ett material är dyrt, svårt att få tag på eller förknippat med miljö- och hälsorisker.

– Ett sätt att möta kraven kan vara att ersätta gamla material med bättre och dyrare. Men det är inte alltid den optimala lösningen. I det här projektet ska vi undersöka hur termiskt sprutade ytbeläggningar kan användas på nya sätt för att bidra till mer hållbara produkter inom olika branscher.

Enligt Mohit Gupta kan forskningen också bidra till att minska behovet av vissa problematiska material och göra det möjligt att reparera komponenter som annars skulle behöva ersättas.

Från gasturbiner till återanvändning av slitna delar

ReCoat omfattar fem delprojekt med flera tekniska och organisatoriska fokusområden.

Ett av områdena är termiska barriärbeläggningar, som ska undersökas för att förbättra effektiviteten och möjliggöra användning av alternativa bränslen i gasturbiner och förbränningsmotorer på fartyg.

Ett annat handlar om miljöbarriärbeläggningar för gasturbiner. Här är ambitionen att utveckla lösningar som kan bidra till lättare och effektivare konstruktioner, med potential att minska koldioxidutsläppen.

Forskarna ska även studera hur skyddande ytbeläggningar kan minska nötning och korrosion. Genom att förbättra komponenternas motståndskraft kan deras användningstid förlängas och behovet av nytillverkning minska.

Ytterligare ett område är reparation av kostsamma komponenter.

I stället för att kassera en sliten del ska forskarna undersöka möjligheten att återställa den med nya ytbeläggningar. Vissa komponenter kan behandlas flera gånger och i vissa fall få bättre prestanda än i sitt ursprungliga skick.

Projektet ska dessutom studera cirkulära materialflöden, där komponenter återtillverkas och tillsatsmaterial för termisk sprutning återvinns eller återanvänds.

Tolv industriaktörer deltar i forskningen

De medverkande företagen representerar flera delar av produktionskedjan.

Bland deltagarna finns både tillverkare av tillsatsmaterial och utrustning för termisk sprutning samt företag som använder tekniken i sina produkter och processer.

Det innebär att forskningen kan bedrivas med perspektiv från såväl materialutveckling och produktion som praktisk användning och underhåll.

Flera av företagen har tidigare samarbetat med Högskolan Väst och har redan erfarenhet av termiskt sprutade ytbeläggningar.

Arbetet har nu organiserats i fem team med forskare och industrirepresentanter, som nyligen inlett sina respektive delprojekt.

– Efter månader av intensiva förberedelser har vi nu skapat fem team med forskare och industrirepresentanter för de olika delprojekten och definierat deras fokusområden. Teamen har nyligen påbörjat arbetet inom sina respektive delprojekt.

Tekniken ska också fungera i organisationerna

En särskild del av ReCoat handlar om vad som krävs för att nya tekniska lösningar faktiskt ska kunna införas i industrins verksamheter.

Projektet är tvärvetenskapligt och samlar forskare inom både produktionsteknik och arbetsintegrerat lärande.

Det innebär att forskarna inte enbart ska undersöka beläggningarnas tekniska egenskaper, utan också hur företag och organisationer kan genomföra förändringar i sina arbetssätt och produktionsprocesser.

Bland annat ska projektet studera vilka hinder som kan uppstå vid införandet av ny teknik och hur de kan hanteras.

Miljömässiga hållbarhetsanalyser och kostnads- och nyttoanalyser ska dessutom användas för att bedöma olika lösningars effekter och ge företagen bättre beslutsunderlag.

Det är en viktig del av projektets helhetsperspektiv. En ytbeläggning som fungerar tekniskt behöver också vara ekonomiskt rimlig och ge en faktisk miljönytta för att bli ett användbart alternativ i industriell produktion.

Kunskapen ska komma fler företag till del

Med en projekttid på åtta år finns utrymme för både långsiktig forskning och utveckling av lösningar tillsammans med industrin.

Samtidigt innebär det breda samarbetet att företagen kan ha olika behov och förväntningar på resultaten.

Enligt Mohit Gupta är det en utmaning, men också en möjlighet att föra samman erfarenheter från olika branscher och delar av produktionskedjan.

– En utmaning är att alla partners har lite olika önskemål och förväntningar på vad projektet kan ge. Samtidigt kommer företagen att ha nytta av nätverket och inspireras av varandras idéer och erfarenheter. Det här är ett riktigt spännande projekt som även andra industriföretag kommer att kunna hämta lärdomar från.

Förhoppningen är att resultaten ska bidra till att industrin kan använda material mer effektivt, reparera fler komponenter och utveckla produkter med längre livslängd.

Därmed kan avancerade ytbeläggningar bli ytterligare ett verktyg i arbetet med att minska industrins resursförbrukning och klimatpåverkan.