Magnus Heldin

En utmaning inför framtiden är att producera energisnålare fordon. Detta ska dessutom helst göras billigare, både när det kommer till råvara och produktion.

Polymera kompositer kan ge båda dessa delar om vi jämför med metaller, som traditionellt använts inom industrin. Dessutom har polymerer oändliga möjligheter när det kommer till fasta och interna smörjmedel. Men, det krävs mer kunskap och bättre förståelse för hur polymera kompositer beter sig i tribologiska kontakter. Där kommer min forskning in. Om vi kan förstå de grundläggande mekanismerna hos dessa material kan vi på ett bättre sätt utveckla användandet av dem inom t.ex. fordonsindustrin.

Jag studerar högpresterande polymera kompositer och försöker förklara dess friktions- och deformationsbeteenden i tribologiska kontakter. Överföringsmekanismer och tribofilmers uppbyggnad är även det något jag försöker förstå.

Detta gör jag med hjälp av tribologisk provning samt både ytkarakteristisk och kemisk analys. Detta inkluderar tekniker såsom SEM, EDS, XPS samt FIB.

En del av mitt projekt har genomförts tillsammans med Kongsberg Automotive och finansierats av Norges forskningsråd.

Jag är utbildad civilingenjör i kemiteknik med inriktning mot material vid Uppsala universitet och planerar att disputera under vårterminen 2021.

Doktorand i Teknisk fysik med inriktning mot tribomaterial

En stor del av den energi som produceras i världen används till att övervinna friktion mellan ytor i kontakt. Friktion finns överallt där ytor rör sig mot varandra. Det betyder att det finns stora möjligheter till energibesparingar genom bland annat förlängd livslängd av komponenter och förbättrad prestanda som resultat av smartare materivalval och systemdesign. Ett sätt att sänka friktionsförlusterna är att smörja ytor som rör sig mot varandra. Jag forskar på olika typer av smörjmedel. Applikationerna har varierat men några exempel är smörjande additiv i bränsle för sänkt bränsleförbrukning i motorer samt smörjfett med och utan grafen för elektriska kontakter. Jag har också utvärderat grafen i polymera kompositer. I mina projekt har jag samarbetat med Triboron International, Axel Christiernsson, ABB och Graphmatech.

Genom tribologisk provning i förenklade labbtest som efterliknar den tänkta applikationen kan vi bredda vår kunskap om friktion- och smörjningsmekanismer. Förutom testning är analys av ytor efter att de har varit i kontakt ett viktigt redskap för att förstå vad och vilka ändringar på ytorna, ofta i ytskikten, som påverkar friktionen och smörjningen.

Jag är utbildad civilingenjör i kemiteknik med materialinriktning vid Uppsala universitet.

Additiv tillverkning är en tillverkningsteknik som de senaste åren åtnjutit stor uppmärksamhet. Additiv tillverkning, ett begrepp som innefattar flera olika processer, möjliggör tillverkning av komponenter med komplexa geometrier och framställning av helt nya material. Industrins omställning till användandet av dessa nya tekniker kommer oundvikligen resultera i komplexa frågor rörande additivt tillverkade komponenters mikrostruktur, mekaniska egenskaper och i förlängningen även deras tribologiska egenskaper, det område där jag är aktiv.

Min roll som doktorand vid Uppsala Universitet innefattar att studera självaprocessteget, den resulterande mikrostrukturen i Laser Powder Bed Fusion processen och materialets egenskaper. För att lyckas med detta, har jag tillgång till många anlysmetoder, exempelvis SEM med EDS/EBSD, TEM samt synkrotronljuskällor. Vidare utvärderar jag de additivt tillverkade materialens tribologiska egenskaper, som är direkt kopplade till mikrostrukturen i materialets yta. Syftet med mitt arbete är att med kunskap om hur processparametrar kan kontrolleras, kunna styra mikrostrukturen på lokal nivå för att förbättra de tribologiska och mekaniska egenskaperna.

Mitt arbete utförs inom ett SSF-finansierat projekt med deltagare från Uppsala universitet, Lund universitet, Malmö universitet och Luleå tekniska högskola. Inom projektet, som har stark industrianknytning, återfinns kompetens inom materialanalys, materialutveckling och modellering samt tillgång till stora forskningsanläggningar.