En særlig overfladebehandling kan beskytte Danfoss’ højtrykspumper mod korrosion fra saltvand bedre end den eksisterende løsning. Det viser lovende test fra et MADE Samarbejdsprojekt.
Under havets overflade er en tandløs fjende langsomt ved at æde sig ind i metallet. Den skaber små, næsten usynlige revner, der på sigt giver lækage.
Danfoss oplever, at korrosion er et problem for nogle af deres kunder, som benytter højtrykspumper til at omdanne havvand til drikkevand – særligt ved anlæg under lidt varmere himmelstrøg.
”Havvand med 3,5 procent salt er noget af det mest krævende miljø, materialer kan udsættes for. Det kan føre til læk, hvis korrosionen har spist for meget af materialet væk,” siger Sophie Hansen, udviklingsingeniør i Danfoss.
Derfor blev pumpegiganten en del af et MADE Samarbejdsprojekt sammen med to virksomheder – CemeCon Scandinavia og Tantaline – der begge er specialister inden for overfladebehandling og belægninger. Med sparring fra FORCE Technology i projektet undersøgte de mulige løsninger på forskellige typer af korrosion.
Tantaline har tidligere udviklet en syrebestandig belægning, som kan påføres metaloverflader for at beskytte dem mod korrosion, f.eks. de stålbolte, de selv fremstiller. De har derudover i et MADE Demonstrationsprojekt eksperimenteret med elektrolyse af havvind til Power-to-X-anlæg, hvor det blev undersøgt, hvordan elektroder beskyttes, når der ved elektrolyse af havvind frigøres klor.
Cemecon Scandinavia er specialister i avanceret PVD-overfladebehandling af forskellige værktøjer, så de bl.a. kan modstå meget høje temperaturer og korrosion. De leverer belægninger til Danfoss.
PVD står for Physical Vapor Deposition – og det er en belægning der foregår via et vakuumkammer, hvor man overfører atomer fra metalplader til f.eks. et stykke værktøj vha. nanoteknologi.
Vi fik afprøvet flere overfladebehandlinger, heriblandt PVD-belægninger, og nogle af dem var ret lovende og kunne give god beskyttelse til vores komponenter
Sophie Hansen, udviklingsingeniør i Danfoss
Ny viden er en konkurrencefordel
Samarbejdsprojektets formål var at finde en effektiv måde at bremse korrosion på:
”Alt korroderer før eller siden. Det er bare tidslommen, vi vil ændre på – altså at bremse nedbrydningen: Nogle emner har spor af korrosion efter 14 dage, selvom de helst skal have en levetid på 20-25 år,” siger Klaus Madsen, Test Engineer, Materials & Components Test i FORCE Technology og projektleder i Samarbejdsprojektet.
Det nikker Danfoss genkendende til, for virksomheden oplever i enkelte tilfælde, at der opstår komplekse korrosionsproblemer, som de har svært ved at finde årsagen til.
”Der er steder i pumpen f.eks. samlinger, hvor der ikke er meget vandgennemstrømning, og det er her vi oplever problemer. Her kan overfladebehandling måske hjælpe med at beskytte vores produkter, hvor Duplex ikke er nok,” forklarer Sophie Hansen.
Duplex er en type rustfrit stål, der er stærkt og modstandsdygtigt over for rust. Super Duplex er en endnu stærkere version, der kan modstå endnu mere krævende forhold, men materialet er dyrere og sværere at bearbejde sammenlignet med Duplex.
Korrosion
Korrosion er en kemisk reaktion, hvor metaller og legeringer nedbrydes ved kontakt med deres omgivelser, typisk gennem oxidation. Korrosion kan svække materialer og føre til svigt i komponenter.
Test på 25 emner viste, at der er stor forskel på, hvor effektive forskellige overfladebehandlinger er imod forskellige typer korrosion.
”Gennem test i projektet er vi kommet frem til nogle belægninger, der vil være fornuftige for Danfoss at anvende. Så der er grønt lys til at gå videre med det,” siger Ove Wennerberg, Sales Manager i Cemecon Scandinavia.
Projektet har givet virksomhederne ny viden:
”Vi fik udviklet kompetencer inden for korrosion og korrosionsbeskyttelse både hos os og hos de andre deltagere i projektet gennem vidensdeling og gennem indlæg fra eksperter fra de deltagende virksomheder. Det var en god mulighed for at samarbejde med andre og få ny viden, der kan give os en konkurrencemæssig fordel. Vi oplevede, at alle gik motiverede og åbne ind i samarbejdet,” siger Sophie Hansen.
Cemecon vurderer også, at samarbejdsprojektet har kastet nye muligheder af sig:
”Projektet har åbnet op for nye samarbejdsmuligheder mellem partnerne i projektet og øget vores kendskab til andre belægningsmetoder. Derudover har erfaringerne med korrosionstest inspireret til at udnytte samme metoder til at evaluere belægninger med andre formål,” siger Ove Wennerberg.
Om projektet
MADE Samarbejdsprojektet ’Korrosionsbeskyttelsesteknikker i krævende miljøer’ forløb fra april 2024 til november 2024.
Projektets partnere: Danfoss, CemeCon Scandinavia, Tantaline og FORCE Technology.
MADE Samarbejdsprojektet var finansieret af Uddannelses og Forskningsstyrelsen.
Virksomhederne fik via test rent visuelt set, hvad der sker med deres komponenter, når de bliver udsat for f.eks. saltvand, og hvordan korrosion virker:
”De har fået ny viden om, hvad der skal til for at bremse korrosionen, og det kan give dem et forretningsmæssigt boost,” fastslår Klaus Madsen.
Ét års test klaret på én uge
I projektet blev der undersøgt testmetoder til at accelerere levetidstest, der vurderer hvor lang tid overfladebehandlingen på en komponent holder.
”Vi fik hjælp til at teste nogle nye materialer til overfladebehandling, og hele eksperimentet blev accelereret, så vi fik resultater efter én uge – frem for efter ét år, som det typisk er, når vi afprøver nye beskyttelsestekniker imod korrosion i samarbejde med vores kunder,” siger Sophie Hansen og tilføjer:
”Vi fik afprøvet flere overfladebehandlinger, heriblandt PVD-belægninger, og nogle af dem var ret lovende og kunne give god beskyttelse til vores komponenter. Belægningerne skal kunne noget, for at det bliver økonomisk rentabelt for os – i stedet for at opgradere fra Duplex til Super Duplex.”
Ved at sætte strøm på belægningerne kunne FORCE Technology efter blot 4-6 timer vise, hvordan et givent materiale ville klare sig i den virkelige verden. Test her pegede bl.a. på, at Danfoss kunne eksperimentere videre med at bruge zinksalve som beskyttelse på deres højtrykspumper.
Selvom nogle forsøg kan blive kogt ned til ganske kort tid, så vil en reel levetidstest på et senere tidspunkt sige mere om belægningens kvalitet:
”Vi har test i et anlæg hos Danfoss – og her kender vi først resultaterne, når de om ét år åbner anlægget op, hvor det ikke er i drift,” siger Ove Wennerberg.
Har du en idé til et samarbejdsprojekt?
Sidder du som produktionsvirksomhed også med et ønske om at udvikle et koncept?
Eller er du teknologileverandør af løsninger, og ønsker at teste dem sammen med produktionsvirksomheder og en GTS?
Så kontakt MADE’s chefkonsulent, Ida Kragh-Vodstrup.
Samarbejdsprojekter er for danske produktionsvirksomheder, både SMV’er og større virksomheder, der er interesseret i at undersøge og udvikle deres produktion i samarbejde med et GTS-institut og andre virksomheder.
I MADE skræddersyer vi løbende samarbejdsprojekter, hvor både produktionsvirksomheder og leverandører kan få hjælp til at løse fælles udfordringer eller optimere produktionen gennem anvendelse af nye teknologier og metoder.
