7 minute read
SMARTARE INDUSTRI
SMART INDUSTRI Molekylmixning skapar superstabilt glas
Med hjälp av en ny metod går det att framställa glas som både är superstabilt och har lång livslängd. Sådant glas kan bidra till att förbättra alltifrån läkemedel till avancerade bildskärmar och solceller. En Chalmersledd studie visar nu hur en mix av många molekyler – upp till åtta på samma gång – kan skapa glas med efterlängtade egenskaper.
Glas är ett så kallat amorft ämne och saknar en vidsträckt ordnad struktur. Det gör att det inte bildar kristaller. Just det faktum att glas inte bildar kristaller gör det mycket användbart. Det vi vanligen kallar glas, exempelvis fönsterglas, är främst kiseldioxidbaserade, men glas kan formas av många olika ämnen. Vetenskapen söker ständigt efter nya glasartade material med bättre egenskaper och nya möjliga tillämpningar. Den aktuella studien publicerades nyligen i den vetenskapliga tidskriften Science Advances och innebär ett viktigt kliv framåt på det här området. – Genom att blanda många molekyler har vi nu plötsligt öppnat upp möjligheten att skapa nya och mycket bättre glasformande material. Alla som arbetar med organiska molekyler vet att en blandning av två molekyler kan göra det lättare att forma glas, men ingen hade nog förväntat sig att fler, och så här många, skulle kunna ge ett så mycket bättre resultat, säger forskningsledaren Christian Müller, professor på institutionen för kemi och kemiteknik på Chalmers.
STABILARE ÄN FÖNSTERGLAS
Glas bildas när en vätska kyls ner utan att den kristalliseras, en process som kallas vitrifikation. Metoden att använda två eller tre molekyler för att bilda ett glas är ett väletablerat koncept. Däremot har frågan om vad som händer när man blandar fler molekyler hittills fått liten uppmärksamhet.
I det här fallet har Chalmersforskarna experimenterat med att blanda upp till åtta olika perylenmolekyler, som var och en har en hög fragilitet. Fragilitet är ett värde som är relaterat till hur lätt materialet kan bilda glas och låga siffror betyder en god förmåga. Mixen av många molekyler gjorde att fragiliteten sänktes avsevärt och forskarna kunde få fram en mycket stabil glasbildare med rekordlåg fragilitet.
FÖRLÄNGER PRODUKTERS LIVSLÄNGD OCH SPARAR RESURSER – Fragiliteten i glaset i studien är mycket låg och motsvarar de bästa resultaten för något organiskt material, men också jämfört med polymerer och oorganiska material som metalliska glas. Resultaten är jämförbara och till och med bättre än fragiliteten i vanligt fönsterglas, som är det vi hittills känt till som ett av de bästa på att bilda ett glas, säger Sandra Hultmark, doktorand på institutionen för kemi och kemiteknik på Chalmers och huvudförfattare till den vetenskapliga artikeln.
Viktiga användningsområden för stabila organiska glasmaterial är avancerad teknik i bildskärmar som OLED-skärmar och i förnybara energikällor som organiska solceller. – OLED-skärmar är konstruerade med glasartade lager av organiska molekyler som kan utstråla ljus. Om de blir mer stabila kan vi öka hållbarheten för en OLED och därmed även skärmen, förklarar Sandra Hultmark.
Ytterligare ett användningsområde för stabila glas är läkemedel. Amorfa läkemedel löses upp snabbare och hjälper kroppen att ta upp den aktiva substansen. Därför utformas många läkemedel i glasartad form. För dessa läkemedel är det avgörande att glaset inte kristalliseras över tid. Ju stabilare glas, desto längre tid kan läkemedlen användas. – Med stabilare glas eller glasbildande material, kan vi förlänga livslängden på ett stort antal produkter, vilket i sin tur sparar på både jordens resurser och ekonomi, säger Christian Müller.
Sandra Hultmark.
Foto: Jonas Bilberg Foto: Jonas Bilberg
Hitachi ABB Power Grids tar nästa steg i sin digitaliseringsresa med AFRY:s digitala tvilling
Hitachi ABB Power Grids tar nästa steg i sin digitaliseringsresa genom att skapa en digital tvilling till en robotcell i sin produktionsanläggning i Ludvika. AFRY levererar den avancerade tekniken genom sin AFRY Real Digital Twin-produkt.
En digital tvilling är en virtuell kopia av ett fysiskt objekt eller system som ger möjlighet att bygga, testa och verifiera produktionsmiljön i en virtuell värld som kan simulera en mängd olika förhållanden.
Den har ett brett användningsområde, inklusive prediktivt underhåll, förarutbildning, optimering och säkerhetsprotokollsimuleringar.
Som ett naturligt steg mot ökad digitalisering kommer Hitachi ABB Power Grids fabrik i Ludvika nu att skapa en digital tvilling till en robotcell som hanterar kondensatorer.
Genom AFRY Real Digital Twin kommer en virtuell verklighet att byggas som en exakt kopia av den planerade fysiska utrustningen, så att den kan trimmas och testas virtuellt och sedan implementeras.
STÄRKER KONKURRENSKRAFTEN – Genom denna lösning stärker vi vår konkurrenskraft på den globala marknaden, samtidigt som vi än en gång visar vårt engagemang för en säker och ergonomisk arbetsmiljö. – Precis som vår teknik måste vår produktion ligga i framkant när det gäller vad som är möjligt för att möta den ökade efterfrågan på produkter och lösningar som möjliggör en grön energiomställning, säger Andreas Berthou, Global Product Group Manager för Hitachi ABB Power Grids verksamhet HVDC & HVDC Service.
En av de största fördelarna med AFRY Real Digital Twin är att drift- och rampningstiderna minskar, vilket innebär mer hållbar produktion, lägre produktionsförluster och minskade produktionskostnader. – Vi är glada att vi genom AFRY Real Digital Twin kommer att vara en del av den digitaliseringsinvestering som Hitachi Power Grids gör i Ludvika. Vi ser fram emot ett fortsatt nära samarbete inom hållbara lösningar för branschen, säger Per Kristian Egseth, chef för AFRY X.
Investeringar för framtidens Smart Factory
Att vara i framkant av den tekniska revolutionen har länge varit nyckeln till vår koncerns framgångar. Strategin fortlöper med nya investeringar och effektiviseringar och en ny högteknologisk maskin för banddetaljer i Storbritannien är ett av flera exempel i strategin.
Uppkomsten av smarta fabriker, maskinell inlärning och uppkopplade enheter har gett en ny dimension till den tillverkande industrin världen över. Under pandemin har begreppet ”Smart Factory” gått från koncept till brett genomslag inom tillverkningsindustrin.
Vad är Smart Factory?
Smart Factory är ett samlande begrepp för krafter som driver på för att digitalisera den moderna industrin. Det kan vara en digitaliserad butik eller en anläggning som verkar genom uppkopplade maskiner, produktionssystem och enheter. Data som dessa intelligenta och automatiserade maskiner samlar in kan användas för att skapa rapporter kring områden för förbättringar, lösa pågående problem och förutse kommande utmaningar.
I Smart Factory ingår en kombination av samverkande teknologier som Big Data-analyser, molntjänster, AI (artificiell intelligens) och industriell IoT (Internet of Things). Varje del spelar en viktig roll för att kombinera fysiska och digitala uppgifter. Smart Factory-processen övervakar och integrerar alla system som därmed kan effektivisera prestanda och drift.
I linje med vårt pågående investeringsprogram har det brittiska Lesjöforsbolaget European Springs & Pressings nyligen investerat i en ny maskin från Bruderer, BSTA 410-110BA, samt en högprecionsmatare som avsevärt förbättrar kapaciteten för banddetaljer.
Den automatiserade teknologin ökar produktionstakten med upp till 1 600 slag per minut och ger ett helt anpassningsbart slag mellan 16 och 47 mm. Höghastighetsmaskinen är ett perfekt komplement i produktionen och används i princip för alla produkter som tillverkas.
Stuart McSheehy, vd för European Springs & Pressings kommenterar: – Vår relation med Bruderer sträcker sig 15 år tillbaka i tiden och detta är den tredje nya maskinen vi köper in. Den schweiziska stansningsteknologin är världsledande när det gäller precision som ger efterfrågade toleranser och flexibilitet. Vi ser maskinen som juvelen i kronan i vår maskinpark.
Den helautomatiska maskinen har odiskutabelt effektiviserat processerna vilket inneburit full produktivitet under hela covid19-pandemin. Investeringen är kritisk för den fortsatta expansionen och utvecklingen av företagets maskinpark för banddetaljer. Utöver detta är European Springs & Pressings i slutet av planeringsstadiet för 550 m2 utökade produktionsytor för banddetaljer. Företaget beräknar 20 procent förhöjd produktivitet till följd av effektivitetsförbättringar.
• Industriell IoT - uppkopplade maskiner, processer och enheter för att data ska kunna utbytas mellan människor och maskiner.
• Sensorer – byggs in i maskiner för att samla unik data i de olika stadierna av tillverkningsprocessen. Sensorer används ofta i realtidsflöden.
• Molntjänster – för bearbetning, lagring och delning av data. Molntjänster ger en kostnadseffektiv och flexibel lösning där du kan fokusera på viktiga mätvärden och pågående problemlösning.
• Big Data - insamling av data över tid ger en större överblick av processer och nyckeltal. I synnerhet hjälper Big Data till att identifiera återkommande fel.
Besök oss i onter B0
Din profil vår huvudsak
Vi har det bredaste produktprogrammet av profiler i stål och aluminium i Sverige och hjälper er gärna i utvecklingen av era nya produkter.
