Materialmodellering - Snabbare väg till nya material
I dag kan vi designa nya material innan vi tillverkar dem. Genom modeller och simuleringar kan mängder av lösningar testas digitalt innan de mest lovande provas i verkligheten. Jernkontorets gemensamma forskning har bidragit till kunskapsgrunden och med AI öppnas nu nya möjligheter för framtidens material.
I dag kan vi designa nya material – innan vi tillverkar dem.
Att utveckla nya stålsorter har ofta krävt praktiska experiment.
Olika sammansättningar och tillverkningsmetoder provas och resultaten analyseras för att nå kunskap om sambanden mellan tillverkningsprocessen och vilka egenskaper stålet får. Kunskapen gjorde det möjligt att utarbeta ”recept” för nya material – och öka möjligheten att träffa rätt på ritstadiet, utan omfattande praktiska försök.
Men materialmodellering är mycket komplex och kräver stora mängde data och tidskrävande matematiska beräkningar. Ett genombrott kom med datortekniken på 1970-talet. I stället för att behöva tillverka och prova 100 varianter kan forskarna nu simulera dem i datorn och gå vidare med de tre mest lovande i laboratoriet.
Från grundandet 1926 har Jernkontorets gemensamma forskning sammanställt tabeller, diagram, databaser och andra gemensamma kunskapsunderlag. Med tiden har arbetet utvecklats till att omfatta allt från termodynamiska modeller av materialens struktur till dynamiska modeller av hela processförlopp.
Ett svenskt exempel inom området är Thermo-Calc, med rötter i forskning vid KTH, som har utvecklats till ett internationellt ledande verktyg för att beräkna och förstå material – och för att designa nya.
Modern materialmodellering gör det möjligt att snabbare hitta rätt bland mängder av tänkbara lösningar och utveckla nya material mer träffsäkert. När modellerna nu kombineras med allt större datamängder och AI öppnas ytterligare möjligheter att förkorta vägen från idé till framtidens material.
