Blyfria kopparlegeringar i produkter och komponenter

De allmänt negativa hälsoeffekterna av bly är välkända. Nya larm om oönskad spridning av bly från bl.a. armaturkomponenter till dricksvatten har rapporterats. En löpande ökad kontaminering sker i material och produkter genom svårigheter vid återvinningen och genom oklara materialflöden. Spridning av bly och blyföreningar till mark och vattendrag sker via tillverkning, användning av produkter, avfallshantering och återvinningssystem. Det är fortfarande, trots stora protester, tillåtet att använda blytillsatser till mässing, brons och andra kopparlegeringar för komponenter till industriprodukter och för produkter i hushållsnära applikationer. Tillsatser av bly till kopparlegeringar görs av flera orsaker, vilka främst motiveras av drastiskt reducerade tillverkningskostnader på flera förädlingsnivåer och speciellt för de processer som baseras på smidning och skärtekniska metoder. I vissa tillämpningar som exempelvis lagermetaller för tyngre fordon används blylegerade bronser i syfte att erhålla en bra lagerfunktion. De bearbetningstekniska fördelar som erhålls genom tillsatser av bly reducerar tillverkningskostnaden markant i många tillämpningar, vilket har varit en viktig och bidragande orsak till att bly fortfarande är en tillåten legeringstillsats i bl.a. mässing. Med nuvarande teknologinivå erhålls en kostnadsökning i vissa applikationer med ca 30 – 40 % vid införande av ett blyfritt alternativ. Den akademiska forskningen inom området har starkt präglats av de industriella förutsättningarna och de industriella behoven. Allmänt inom skärande bearbetning har det funnits betydligt mer intressanta forskningsfrågor än att försöka bearbeta blyfria material. Så länge blylegerade material är tillåtna, vilka också löser många tillverkningstekniska problem har det inte heller funnits några incitament för forskning och utveckling inom området. I detta avseende följer den tillämpade forskningens inriktning de industriellt efterfrågade behoven till skillnad från den mer grundläggande forskningen. Saknas de industriella behoven, ofta de akuta behoven, så saknas finansieringen och därmed möjlighet att bedriva forskning inom området. Redovisad offentlig forskning är i övervägande del av jämförande karaktär. Det som kan konstateras är att det saknas en holistisk syn på användningen och utvecklingen av förädlingsprocesserna för detaljer i blyfri mässing. Projektet har två tekniska frågeställningar som kan knytas till problem som uppstår i dessa fall: 1) Bly ersätts med andra legeringselement som medför likartad funktion, exempelvis kisel som medför förhöjd hållfasthet med abrassiva effekter, 2) Bly ersätts inte, tillverkning sker av komponenter i högren koppar som medför extremt låg hållfasthet med betydande adhesiva effekter. Lösningarna till problemområdena 1) och 2) skall vara tillverkningsekonomiskt konkurrenskraftiga i förhållande till nuvarande teknologier och rådande konkurrenssituation.  Projektets övergripande mål är att utveckla och implementera metoder och arbetsprinciper för framtagning av produkter och komponenter tillverkade i blyfri mässing. Projektet skall resultera i 2 väsentliga och mycket konkreta mål; en demonstrator i form av en regleringsventil och termostat för värmeelement i blyfri mässing skall utvecklas, tillverkas och implementeras samt ett underlag till regelverk för produktframtagning av generella komponenter i blyfri mässing skall utvecklas inom projektet. Resultaten från projektet skall primärt redovisas genom seminarier hållna för den mässingsrelaterade industrin. Vidare kommer resultaten att spridas via vetenskapliga publikationer och implementeras i en kurs på högskolenivå i hållbar produktrealisering. Projektet drivs i nära samarbete med det MISTRA-finansierade projektet ”Tillverkning av komponenter i blyfri mässing (LFB)”.