Jan Skogsmo (IVF), Maria Öhman (KIMAB) och Olle Skrinjar (KIMAB)

Abstract

Viktreduktion en viktig parameter, exempelvis inom många områden, såsom transportindustrin, eller vid framställning av handikapphjälpmedel. Vilken eller vilka materialklasser som materialet kan väljas begränsas oftast av krav på beständighet i viss miljö, termiska och elektriska egenskaper, samt seriestorlek och kostnad. Materialvalet avgörs framförallt av kraven på formbarhet, korrosionshärdighet och hållfasthet, men även förmågan att motstå utmattning, krypning, slitage och höga/låga temperaturer. Genom olika kombinationer av material och tillverkningsprocesser kan man uppnå samma funktion via flera olika vägar och till olika kostnad. För att uppnå ett så högt styrka/vikt förhållande som möjligt är det dock önskvärt att använda metaller med låg densitet. För att minimera totalkostnaden behöver man ta i beaktande såväl material och tillverkningskostnad som kostnad i form av underhåll och reparationer.

Aluminium har en densitet på 2.7 kg/dm3, d.v.s. 1/3 av densiteten för stål, och används frekvent inom transportsektorn, samt till konstruktion och byggnads applikationer, förpackningar, elektriska ledare och maskinutrustning. Besparingar görs inte enbart ges genom viktreduktion, utan även genom en lägre underhållningskostand och en ofta högre korrosionsbeständighet än exempelvis för motsvarande stålkomponent.

Titan är en relativt dyr metall med en densitet på 4.5 kg/dm3 och en hög specifik styrka jämfört med såväl stål som andra lättviktsmetaller. Redan som olegerad har titan mycket god korrosionshärdighet och goda hållfasthetsegenskaper vid såväl låga som relativt höga temperaturer. Titanlegeringarnas mekaniska egenskaper används för känsliga gasturbiner och inom flygindustrin, medan de goda korrosionsegenskaperna används främst inom kemikalieindustrin Ett annat användningsområde är kroppsimplantat där titan uppvisar korrosionsbeständighet och kompatibilitet med kroppens vävnader.

Magnesium har en densitet på 1.7 kg/dm3 och används uteslutande i form av legeringar för ökad hållfasthet och korrosionsbeständighet. Låg vikt och styvhet gör magnesium lämplig för motorsågshus, kamerahus, och datorkomponenter. Magnesiums låga tröghet gör materialet gynnsamt i snabbt rörliga detaljer i flygapplikationer och annan transportindustri Magnesium utsätts lätt för galvanisk korrosion i kontakt med andra metaller.