Norsk spisskompetanse på EB-sveising åpner nye muligheter
Enten det er til tunge oljeinstallasjoner på dypet av Nordsjøen eller til ørsmå sensorer som skal monteres inn i kjernen av en atomreaktor; IFE har en sveise-ekspertise som går utenpå det meste.
– Bredden i kompetansen gjør at vi kan designe deler som maskineres, sveises og testes under samme tak. Ved å håndtere hele prosessen fra idé til ferdig produkt, kan vi skreddersy løsninger for ulike bransjer.
Dette sier Kristin Wickstrøm, avdelingsleder for WIEW i Institutt for energiteknikk (IFE) på Kjeller ved Lillestrøm.
Det unike fagmiljøet har sitt utspring i Norges fremste forskningsmiljø innen nukleær teknologi. IFE har drevet forskningsreaktorer på Kjeller og i Halden, kompetansen som er bygget opp på dette feltet har kommet hele organisasjonen til gode.
I tillegg til nukleære anlegg over hele verden har IFEs avdeling WIEW kunder innen blant annet petroleums-, næringsmiddel- og flyindustrien.
Tåler ekstreme påkjenninger
Produktutvikling og produksjonssveising utgjør hovedandelen av oppdragene ved sveiseverkstedet. Den lange flerfasemåleren de leverer til TechnipFMC er et godt eksempel på hva som er mulig i den tyngre enden av skalaen.
I oljeindustrien benyttes flerfasemålere for å måle mengden av olje, gass og vann som transporteres samtidig gjennom rør mellom forskjellige installasjoner.
– MPM-måleren er kvalifisert for trykk på 1000 bar og temperaturer på opp til 250 grader celsius. Måleren er designet for både flerfase og våtgass, og til bruk for havdyp ned til 3500 meter, sier Wickstrøm.
IFE har levert elektronstrålesveising på disse målerne fra prototypstadiet til serieproduksjon. Med det grønne skiftet ser Wickstrøm nye muligheter innen både petroleums- og varmevekslerteknologi.
– Industrien er stadig mer opptatt av energiforbruket. Vi kan spesialdesigne produkter som er mer effektive og fremtidsrettede enn mye av det som er i bruk i dag.
Nordens ledende på sveising i vakuum
Lokalene på Kjeller framstår umiddelbart som noe helt annet enn et vanlig sveiseverksted. Her utføres også TIG-sveising, men det er på elektronstrålesveising, Electron Beam Welding (EBW), at IFE er ledende i Norden. Dette arbeidet foregår i vakuumkammere mens operatørene styrer prosessen fra sine styrepulter.
Elektronstrålesveising er ren smeltesveising der sveisefugen bombarderes med en konsentrert stråle av elektroner med effekttetthet opp mot 107 W/mm2.
Sveisestrålen rettes mot ett punkt, arbeidsstykket som skal sveises er det eneste som beveger seg. Samme maskin kan med kun forandring av strøm, spenning og hastighet sveise fra 0,05 mm til 50 mm rustfritt stål.
Med elektronstrålesveising kan man sveise forskjellige typer materialer til hverandre. Man kan også sveise tykt mot tynt, blant anvendelsesområdene er sveising av membraner, folier og belger.
Taushetsbelagt produktutvikling
Den spesielle sveisemetoden har en rekke fordeler. Lav varmetilførsel gir små sveisedeformasjoner. EB-sveising er derfor særlig egnet til sensorer og instrumenter der området ved sveisen ikke kan utsettes for høy temperatur under sveisingen – for eksempel hvis det ligger inntil glass eller tett på følsom elektronikk.
– Her kan vi sveise lokket på en elektronisk del som skal kunne tåle store belastninger uten å gå i stykker, sier Wickstrøm.
Delen vi snakker om er formet som en liten sylinder, og rundt 10 cm lang. Vi får se den, men ikke ta bilder; hvordan den fungerer og hvem som er oppdragsgiver er hemmelig.
Wickstrøm nevner også lange strekk kabler med stålkappe og utvendig diameter på kun 1 mm. Og en type antenner som blir montert helt ned til 3100 meter under havoverflaten.
– Vi er de eneste i Norge som kan sveise slike ting, understreker hun.
Samlet ekspertisen
Nå har IFE samlet ekspertisen på elektronstrålesveising, sveiseverkstedet, mekatronikkgruppen og Sensorlab under samme paraply – WIEW (Welding, Instruments, Engineering, Workshop). Dette betyr at de kan jobbe enda tettere når kompliserte utfordringer skal løses.
Et av prosjektene faggruppe Mekatronikk har vært involvert i er etablering av IFE Solpark.
Faggruppen har stått for oppbygging av infrastruktur for utendørs testing av ytelse og pålitelighet til solcellemoduler. Kompetansen deres på datautveksling og håndtering av data i LabVIEW og databaser har bidratt til robuste løsninger for håndtering av datastrømmer fra Solparken.
WIEW bidrar for tiden også i hele prosessen fra designutvikling til ferdig sveisede komponenter på et anlegg for fornybar energi tilknyttet hydrogen.
Framtidsrettede produkter
Sensorlab har i flere tiår designet, utviklet og produsert avanserte testrigger til forskningsreaktoren i Halden. De har utviklet robuste LVDT-baserte instrumenter som kan brukes fra -200 til 700 grader Celsius, og som tåler trykk opp til 275 bar.
– Sammenslåingen til én avdeling understreker den faglige tyngden. Sammen kan vi styre kompetansen mot framtidsrettede produkter som kan bli en del av det grønne skiftet, sier Wickstrøm.
Eksempelvis krever robotisering og automatisering komplekse komponenter og utstyr som kan lages ved WIEW. Dette benyttes blant annet under dekommisjonering av nukleære anlegg der kun roboter har adgang.
– Men det finnes flere anvendelsesområder for det vi lager. Framover satser vi i enda større grad på å levere komplette løsninger, sier gruppeleder Steinar Solstad ved Sensorlab i Halden.
