Gränges har, tillsammans med forskningspartners, fått medel från statliga Vinnova för att kunna genomföra två forskningsprojekt där synkrotronljus ska användas.
Företaget tillverkar aluminium, främst för värmeväxlare i personbilar. I denna industri pågår en ständig strävan efter tunnare och lättare material för att sänka vikten på värmeväxlarna i bilarna, med besparingar i bränsle, klimat och ekonomi som följd.
– Vi tillverkar material till värmeväxlare som går vidare till våra kunder, 90 000 ton per år i Finspång, säger Torkel Stenqvist, projektledare, Gränges Research & Innovation.
Förändringen av bilmarknaden, mot allt fler elbilar, innebär ett ökat behov av värmeväxlarmaterial. Många elbilstillverkare väljer system med flytande kylmedium, men eftersom marknaden är ny finns ingen vanlig eller normal typ av batteri.
– Flera olika varianter är under utveckling. För att fungera optimalt behöver ett batteri värmas om det är kallt och kylas om det är varmt. Kylning av batteriet kräver mycket kylyta och större värmeväxlare.
Detta medför högre krav på Gränges, vilket drivit på forskningen på materialen.
– Vi är sex personer från Finspång som arbetar med dessa två projekt under ett år. Det är ett genombrott att vi kan nyttja den här typen av avancerad teknik, i den här typen av fabrik, betonar Torkel Stenqvist.
De två projekten berör olika aspekter av lödning av aluminium. I det första undersöks kopplingen mellan lodet och grundmaterialet.
I samarbete med Lunds universitet ska 3D-karakteriseringar genomföras vid synkrotronljusanläggningar i Japan och vid PETRA III i Hamburg.
– Målet är att få en tredimensionell modell av materialet, före och efter lödning, och därmed förstå vad som sker mellan det smälta lodet och det fasta grundmaterialet under lödningen.
I det andra projektet ska magnesiums roll, som vid oxiduppbrytningen vid flussfri lödning undersökas, i samarbete med Linköpings universitet, där utrustning vid den nya synkrotronljusanläggningen MAX IV i Lund ska användas.
Vid lödning i aluminium tillsätts vanligen flussmedel.
– Det är salt som smälter och tar bort oxiden från metallytan. Flusset skadar utrustningen, genom att fräta på transportband och ugnar. Att andas in luftburna flusspartiklar kan dessutom vara hälsovådligt, säger Torkel Stenqvist. Problem kan också uppstå om flussrester blandas med kylarvätskan.
– Våra kunder vill gärna slippa flusset, och vi har produkter som eliminerar flusset och förbättrar kundens tillverkningsprocess, men det finns svårigheter att få till en säker industriell produktion.
Skrotfallet hos kunderna är ännu inte godtagbart.
– Förstår vi oxiduppbrytningen kan vi styra våra produkter så att det blir bättre lödning, mindre skrot och mindre problem, vilket är det långsiktiga syftet, betonar Torkel Stenqvist.
Vad betyder det för företaget att ni fått forskningsstödet?– Det här säkerställer vår kunskap i branschen. I maj ska vi åka till Japan och göra de första mätningarna på 3D-bilder av kornstruktur i olika material. Japanerna har gjort det tidigare, så vi kan ta lärdom av dem, konstaterar Torkel Stenqvist.