Gröna testbäddar del 8: Kompositer på industriella villkor
I nästa del i vår artikelserie om norra Sveriges gröna testbäddar åker vi till Piteå, där RISE arbetar med att ta kompositer från nischade specialmaterial till industriella lösningar i större skala. Med testbäddar som spänner från idévalidering till produktionsnära tester hjälper de företag att utveckla kompositer där funktion, kostnad och livscykel hänger ihop – och där nästa generations material kan ta form på riktigt.
--------
Kompositer på industriella villkor
Kompositer har länge varit något för sportbilar, flyg och exklusiva speciallösningar. Nu ska materialen fungera i större skala, med krav på både kostnad och livslängd. I Piteå arbetar RISE med att utveckla kompositer där hela livscykeln räknas – från idé till färdig komponent.
– Det roligaste är när någon kommer in med en tanke och går härifrån med något i handen, säger David Engberg, programansvarig för testbädden.
David har en bakgrund som civilingenjör inom produktion och har arbetat på RISE i snart fyra år. Han beskriver sig själv som mer industriell än akademisk – och just där finns en viktig nyckel.
– Kompositer är tidskrävande att jobba med. Det är inte nödvändigtvis dyrt i små serier, men ska man upp i volym, till exempel för fordonsindustrin, måste processerna bli betydligt mer kostnadseffektiva. Det är där vi kommer in, säger han.
En verktygslåda från första idé till investering
Testbäddens erbjudande sträcker sig över hela utvecklingsresan. Från tidig idévalidering och materialval till komponentprovning, processutveckling och produktionsnära tester.
– I fordonsindustrin behöver man hela tiden få in nya leverantörer och nya lösningar. Då måste man tidigt förstå om en idé håller. Vad krävs för att ta den vidare? Vilka steg saknas? Där har vi byggt upp en verktygslåda som fyller hela spannet, säger han.
Här ska företag dels få svar på om något fungerar i teorin, och dels få underlag för verkliga beslut.
– Vi kan bidra med kalkyler och designunderlag, till exempel inför en investering i produktionsutrustning. Det ger helt andra förutsättningar än att bara gissa sig fram.
Ett av de tydligaste exemplen är företaget Papershell, som har gått hela vägen via testbädden.
– Det är ganska ovanligt, men här började det verkligen i idéstadiet. De jobbade fram både material och process hos oss och när de lämnade testbädden hade de rest omkring 100 miljoner kronor i investeringar och byggt två produktionslinjer.
Papershells material bygger på biobaserade fibrer med goda mekaniska egenskaper, kombinerat med en kostnadseffektiv process för högvolymstillverkning.
– Deras styrka är just kombinationen. Materialet i sig och hur det går att producera i skala.
En bransch som söker nästa generation
Kompositbranschen i Sverige är relativt liten och står inför tydliga kompetensutmaningar.
– Det finns en stark familj av kompositkompetens som byggdes upp på 80-talet. Nu börjar den närma sig pensionsålder, samtidigt som marknaden växer. Vi behöver fylla på.
Behovet sträcker sig från tekniker till civilingenjörer, doktorander och forskare. Samtidigt saknas tydliga utbildningsspår med ren kompositinriktning.
– Det är en flaskhals, helt klart.
Samtidigt har Piteå vuxit fram som en tydlig nod. Här finns flera bolag inom kompositområdet, många med rötter i RISE eller i tidigare industrisatsningar. Samarbeten sker också med andra kluster, bland annat i Linköping.
– Det finns en logisk anledning till att vi sitter här.
Från kolfiberestetik till funktion och livscykel
Kompositer har länge förknippats med kolfiber, sportbilar och exklusiva produkter. Den bilden håller på att förändras.
– Under lång tid var kolfiber en designmarkör. I dag säger våra industripartners tvärtom att det inte ens får se ut som kolfiber – det sänder fel signaler.
I stället växer intresset för biobaserade och återvunna fibrer, i kombination med plaster som också blir allt mer cirkulära. Samtidigt blir livscykelanalysen central.
– Vi är oberoende. Vi lägger pappren på bordet och tittar på var materialet faktiskt gör nytta. Alla material har sin plats – det handlar om design, funktion, miljö och kostnad i kombination.
David återkommer flera gånger till vikten av att inte ”copy-paste-tänka”.
– Vill man ersätta stål rakt av med komposit är svaret ofta nej. Man måste bryta ner konstruktionen, tänka om och integrera funktioner. Det är då fördelarna uppstår.
Fordon, batterier och vätgas
Drivkrafterna från fordonsindustrin är starka. Elektrifieringen har dominerat utvecklingen, men nu har nästa fråga seglat upp.
– Elbilar på två-tre ton måste ner i vikt. Det räcker inte att bara byta drivlina, menar han.
I dag handlar mycket om interiöra detaljer, men blicken riktas allt längre ut – och i förlängningen även mot bärande strukturer. Parallellt tittar RISE på hur kompositer kan integreras i framtidens batterier, med fler funktioner i färre komponenter, samt inom vätgas och energilagring.
– Där finns enorm potential, inte minst i lagring och flödesbatterier.
Klicka här för att läsa mer om RISE - Hållbar komposittillverkning!
Fler artiklar i serien:
Gröna testbäddar del 1: Reselo och framtidens gummitillverkning
Gröna testbäddar del 2: BTC i Umeå attraherar kunder globalt
Gröna testbäddar del 3: Skellefteå tar höjd för framtidens luftfart
Gröna testbäddar del 4:Alder Olmai utmanar textilindustrin
Gröna testbäddar del 5: ACE-huset – en plattform för lokal och global expertis
Gröna testbäddar del 6: Samarbetet med RISE en nyckelfaktor för PulpEye
Gröna testbäddar del 7: Här blir restströmmar framtidens resurser
Foto: RISE