EGGEMOEN: På den nedlagte militærleiren Eggemoen utenfor Hønefoss ligger en splitter ny og glinsende fabrikk.
Den tilhører Tronrud Engineering, og er det første og hittil eneste industribygget som er tegnet av Norges mest kjente arkitektkontor Snøhetta.
– Billigere og bedre
I en krok innerst inne i fabrikken står en boks på noen få kubikkmeter. På skiltet står det Norsk Titanium. Med litt mindre bokstaver står selve kvalitetsstempelet, nemlig Scandinavian Advanced Technology. Scatec er Alf Bjørseths utviklingsselskap som blant annet har suksesselskapet REC på merittlista.
Nå er det altså titan som er pekt ut som det neste industrieventyret. Boksen er første versjon av en produksjonscelle for titankomponenter og som skal mangfoldiggjøres til en fullskala fabrikk i løpet av 2010/2011. Her utvikles produksjonsteknologi de mener kan revolusjonere måten titankomponenter lages på.
Les også:
Titan - Norges neste industrieventyr
- Titanfabrikk kan legges til utlandet
Administrerende direktør Petter Gjørvad i Norsk Titanium beskriver konkurransefortrinnene slik:
– Vi har en teknologi som gjør oss i stand til å produsere komponenter i titan til en høyere kvalitet og en pris som er 30 til 50 prosent lavere enn konkurrentene våre.
Komponenter – ikke råstoff
Opprinnelig var ideen med Norsk Titanium å produsere titanmetall her i landet. Det er det fremdeles, men utviklingen av teknologien viste seg å ta lengre tid enn de trodde.
Gjørvad trekker fram følgende regnestykke som forklaring på at de foreløpig handler titan primærmetall i Japan og Kina og i stedet fokuserer på produksjon av komponenter:
Det titanholdige mineralet rutil/foredlet ilmenitt kan kjøpes for rundt en halv dollar per kilo. Såkalt titansvamp, primærmetallet, ligger på 10-12 dollar kiloen.
Så er det et voldsomt prishopp opp til titankomponentene som omsettes for alt fra 100 til 800 dollar per kilo.
– Det økonomiske potensialet er størst mellom primærmetallet og den ferdige komponenten, påpeker han.
Rigide krav
Fly-, olje- og forsvarsindustrien er store brukere av titankomponenter og utgjør følgelig den kommende kundeporteføljen til selskapet.
Dette er kunder med ekstreme krav til kvalitet. Det betyr at de forlanger dokumentasjon på hver enkelt komponent.
– Dette er noe vi arbeider med og vi kommer til å montere sensorer for alle viktige parametere slik som oksygen, argon og temperatur i hver celle. Dessuten kan vi utstyre hver eneste komponent med en digital fil som inneholder disse dataene i tillegg til en video av framstillingsprosessen, sier Gjørvad.
Metoden vil også kunne brukes til å lage produkter som består av både titan og andre materialer, slik som kompositter.
Det kan være drivaksler av kompositt med en titankledning som kombinerer slitestyrke, korrosjonsbestandighet og lav vekt.
Fly, olje og vind
Norsk Titanium er tidsnok ute for å posisjonere seg mot en av de heteste nyskapningene innenfor energisektoren nå om dagen, nemlig vindturbiner til havs.
Her kommer titanmetallets egenskaper til sin fulle rett: Det er like sterkt som stål, men om lag 45 prosent lettere. Det er dobbelt så sterkt som aluminium, dog 60 prosent tyngre. Og ikke minst, det er meget korrosjonsbestandig – titan angripes ikke av vann og saltløsninger.
Sammen med nikkel oppstår en spennende legering, NiTi. Legeringen kalles også nitinol og har innebygget «huskesans».
Det vil si at komponenten har evne til å gå tilbake til sin opprinnelige form dersom den blir deformert, noe som kan være nyttig for nettopp turbiner enten de sitter på et vindkraftverk eller en flymotor.
– Vi har allerede produsert testprodukter og prøver for kunder innenfor både fly-, olje- og forsvarsindustrien, uten at jeg kan røpe hvilke. Komponentene er hos dem til testing, og de ligger veldig tett på oss. Tilbakemeldingene er positive, forteller Sven Røst, kommunikasjonsdirektør i eierselskapet Scatec.
Unik teknologi
Den tradisjonelle måten å framstille titankomponenter på er basert på maskinering av støpte, smidde eller valsede emner. Det kan høres helt greit ut, men problemet er at svært mye av materialet maskineres bort.
Et typisk tall er 70 prosent, og det som maskineres bort kan ikke resirkuleres like enkelt som med andre metaller.
Når materialene, slik som titanplater, koster en tusenlapp per kilo, blir verdien av det bortmaskinerte godset formidabelt.
Restmetallet kan brukes som legeringsmiddel i stålindustrien samt i golfutstyr og andre produkter hvor materialegenskapene ikke er så kritiske. Men det gir heller ikke særlig restverdi.
Produksjonscelle
Norsk Titanium utvikler nå en ny type komponentproduksjon basert på sveising, såkalt Plasma Transfer Arc (PTA). I stedet for å maskinere bort fra et stort emne bygger de opp emnet ved å legge på metall gjennom en sveiseprosess, slik at det nærmer seg den endelige formen.
Det gir minimalt med godstap i maskineringen til slutt.
– Målet vårt er å framstille produkter med et materialtap på mellom 10 og 20 prosent. Dessuten overoppfyller vi kvalitetskravene fra kundene våre. Sveisemetoden gir en tilsvarende eller bedre materialkvalitet enn dem som lages av smigods og langt bedre enn støpegods, sier Petter Gjørvad.
Problemet med å sveise titan er at metallet veldig lett oksiderer. Her holder det ikke med tradisjonelle sveiseprosesser med slagg- eller gassdekke. I stedet arbeider selskapet med å bygge en sveisecelle som fylles helt med argongass. Inne i cellen vil en eller flere roboter ta seg av sveisingen.
En ekstra bonus for metoden er at den gir veldig god kontroll med kornstørrelsen i materialet. Bedre enn ved tradisjonell smiing.
Ikke lavkostland
– Dette kan jo høres ut som en ganske treg prosess, men det er det ikke. Vi kan legge på ganske mye metall per tidsenhet. Utfordringen er å bli kvitt varmen. I dag står komponentene på et kjølebord, og vi ser på ulike metoder for å kjøle komponentene enda mer effektivt. Vi arbeider med å kunne styre kjølingen på basis av data fra IR-sensorer. Og vi skal ikke bare ha én celle. Når vi kommer i gang for alvor, vil vi bygge mange celler som kan arbeide parallelt. Det fine med denne teknologien er at det er relativt enkelt og rimelig å skalere opp når utviklingen er ferdig. Automatiseringsnivået vi legger opp til gjør at slik produksjon vil kreve mye mindre arbeidskraft enn det som er vanlig ved tradisjonelle metoder. Dette gjør at det ikke er så aktuelt å sette ut produksjonen til lavkostland. Det er viktig for oss å ha produksjonen nær kompetansen vi og samarbeidspartnerne bygger opp, understreker Gjørvad.
I flyindustrien er det stor interesse for å bruke titan sammen med kompositter. Problemet de sliter med når de skal gå over til lette og korrosjonsbestandige kompositter, er at de passer dårlig sammen med aluminium som er det tradisjonelle materialet i fly.
De to materialene har stor forskjell i utvidelseskoeffisient, og det går dårlig i et fly som opererer i et temperaturintervall fra + 50 til – 50 grader.
– Titan har omtrent den samme koeffisienten som kompositt og er en perfekt kombinasjon, sier han.
Billig råvare og høy kompetanse
I stedet for å basere seg på kostbare halvfabrikata er det sveisetråden som er den viktigste komponenten i den nye metoden. Her arbeider selskapet sammen med Sintef og NTNU for å utnytte svamptitan.
– Fordelen her i landet er at vi har veldig høy kompetanse på metallurgi og sveising, og det får vi full uttelling for når vi bygger opp denne teknologien. Dessuten er vi i Norge gode på kostnadseffektiv produksjon. Vi er veldig optimistiske nå og har ennå ikke møtt på alvorlige problemer, sier Gjørvad.
Forskningssenter
Norsk Titanium har planer om å bygge et forskningssenter rundt pilotfabrikken som skal være komplett på Eggemoen Aviation and Technology Park i løpet av 2009.
Nå er de nesten ferdig med én demo-produksjonscelle, og er i gang med ytterligere én. Disse skal danne grunnlaget for en produksjonslinje som kan produsere rundt 100 tonn titankomponenter årlig.
Når selskapet har fått produksjonscellene slik de vil ha dem, så skal de mangfoldiggjøres og rulles ut i en fullskalafabrikk kapabel for 2000 tonn komponenter i året. Med en beregnet pris på 70-200 dollar kiloen og en dollarkurs på sju, blir omsetningen fort et par milliarder kroner.
Vet ikke hvor
Men hvor fabrikken med rundt 70 arbeidsplasser skal etableres, er fortsatt ikke avgjort. Tinn kommune har lagt ned mye ressurser i å få titankomponentfabrikken til Rjukan.
– Lokaliseringen er helt avhengig av rammevilkårene, og Rjukan er fortsatt et alternativ. Samtidig erfarer vi at det er mange som er langt mer pågående enn norske myndigheter. Vi har for eksempel mottatt henvendelser fra Sverige, Tyskland, Irland og Canada, forteller Gjørvad.
– Det vi har erfart i de årene vi har holdt på med Norsk Titanium, er at det ikke finnes noen offentlige støtteordninger for den fasen vi er inne i nå, altså kommersialisering av en teknologisk prosess. Det er støtte å få i starten, så lenge det er FoU, men så fort det blir utvikling av en pilot, er det full stopp helt fram til man begynner produktutvikling, supplerer Røst.
