Jesper Sundqvist
Jesper Sundqvist, doktor i ämnet produktionsutveckling vid Luleå tekniska universitet. Foto: Ted Karlsson. Visa originalbild , Öppnas i nytt fönster/flik

Omformad laserstråle ger stora fördelar

Publicerad: 16 april 2018

Lasersvetsning är en utmärkt teknik för att göra produkter lättare, starkare och mer miljövänliga. Genom att omforma laserstrålen kan temperaturen skräddarsys, vilket ger högre kvalitet och en kraftigt minskad svetstid. Resultaten presenteras nu i en doktorsavhandling vid Luleå tekniska universitet.

Tillverkningsindustrin strävar efter att göra produkter lättare, starkare och mer miljövänliga samtidigt som kostnaderna ska hållas nere. Enligt Jesper Sundqvist uppfyller laser dessa kriterier eftersom den har hög precision och kan kontrolleras väldigt noggrant för att överföra stora mängder energi på en kontrollerad yta. Energin omvandlas till värme i materialet och det är viktigt att förstå vilka effekter denna värme har i form av ändringar i materialets struktur.

– I min forskning har jag undersökt temperaturfördelningen som uppstår vid laserbearbetning av metaller och hur denna fördelning påverkar strukturella egenskaper som exempelvis svetsfogens geometri, hårdhet och korrosionsegenskaper. Processen kan förbättras genom att ändra laserstrålens form eller positionen på produkten som ska bearbetas, säger Jesper Sundqvist som nu tar sin doktorsexamen i ämnet produktionsutveckling vid Luleå tekniska universitet.

I EU-projektet TailorWeld har han arbetat med matematisk modellering av ovanliga strålformer för svetsning. För svetsning av batterier till eldrivna bussar har han använt en c-formad laserstråle, som sedan testats i produktionen hos ett partnerföretag.

– Den visade sig kunna minska svetstiden med 90 procent, vilket visar på potentialen som finns när man skräddarsyr temperaturfältet.

En stor del av forskningen har handlat om två laserprocesser: värmeledningssvetsning samt laserhärdning, i vilka materialet inte förångas. Där kan Jesper Sundqvists modeller användas i många applikationer för att räkna ut vilken form på laserstrålen som är passande.

– Det som varit roligast med arbetet som doktorand är att du får lära dig väldigt mycket och får chansen att ligga i framkant. Vetskapen att du gör saker som kan vara till nytta och som ingen annan gjort tidigare ger en stor tillfredsställelse, säger han och fortsätter:

– Fortsatt forskning skulle kunna titta på strömningen av smält metall samt försöka generalisera bilden av hur en stråle bör designas för att uppnå önskade egenskaper, säger Jesper Sundqvist.

Taggar