Materialteknologi

Materialprosessering

Avdeling Materialprosessering (MatPro) utvikler matematiske modeller for industriell produksjon og bearbeiding av materialer.
Materialprosessering
Kontakt

Mortensen, Dag

Avdelingsleder

 

Hovedområder

  • Elektrolyse, støping og bearbeiding av aluminium og stål
  • Fremstilling av solcelle silisium, krystallisering og anvendelser
  • Simulering av sveising, stål offshore og aluminium bildeler

 

Modeller for støping og valsing av aluminium og stål
Den dominerede produktkategorien inkluderer modeller for semi-kontinuerlig støping og valsing av aluminium og stål. Modellene for DC-støping av aluminium pressbolt og valseblokk inkluderer beregninger av komplekse randbetingelser, varmeledning, væskestrømning, størkning og termiske spenninger og deformasjoner. I tillegg konstitutiv modellering av elasto-viskoplastiske materialegenskaper som avhenger av temperatur, tøyning og tøyningsrate. Prosjektet finansieres av Hydro Aluminium og Elkem Aluminium, og utføres i samarbeid med Sintef Materialteknologi.

Modeller for sveiseprosesser
Det har i en årrekke vært et tett samarbeid med Hydro Automotive når det gjelder utvikling av matematiske modeller for forskjellige sveiseprosesser. Disse modellene beregner temperatur, mekaniske deformasjoner og mikrostrukturutvikling for herdende aluminiumslegeringer i konvensjonell gassbue-sveising (MIG/GMAW) samt for elektronstrålesveising. På oppdrag fra bilindustrien blir også modellene brukt til å beregne deformasjoner i aluminium rammeverk under sveising.

Stålindustrien
Modellene for stålindustrien inkluderer støping, varmebehandling og valsing. Modellen av varmebehandling inkluderer beregninger av gass-strøm med brennere og påvirkningen mellom gass-strøm og stålemnene. Vi har et tett samarbeid med forskningsanlegget MEFOS, Luleå, Sverige, overfor nordisk stålindustri. I utgangspunktet ble modellene laget for å gjøre design studier, men nå blir også modellene brukt til å styre ovnene.

Prosessmodeller for elektrolyse
Avdelingen er også engasjert i å utvikle prosessmodeller for elektrolyse. I samarbeid med Hydro Aluminium har vi utviklet et system av modeller som blir benyttet til design og vedlikehold av aluminiumsceller. Modellene inkluderer beregning av magnetohydrodynamiske ustabiliteter som kan oppstå i reduksjonscellene.