サンドビックはKTHおよびボリデンと協力して、削岩機ビットのコバルト代替品として高張力鋼の開発に取り組んでいます。

サンドビックはイノベーションに多額の投資を行っており、従業員 39,000 人のうち約 2,600 人が世界中の約 50 の研究開発センターで研究を行っています。 同社が最近発行した記事では、これらの研究者のうち2人、材料スペシャリストのアイダ・ボーグ氏とサンドビックグループの専門家スザンヌ・ノーグレン氏が、同社の削岩機ビットにおけるコバルトの使用を代替または削減するための解決策を見つけようとしていた経緯を概説している。

削岩機のビットにはさまざまなサイズがあり、より小さいモデルは、6 個の球面インサートを備えた王冠のように見えます。 1945 年以来、サンドビックは岩盤掘削用の超硬合金インサートを製造してきました。このインサートでは、硬質タングステンカーバイドと結合剤のような役割を果たすコバルトが混合されており、驚くべき速度で岩盤を穿孔できる非常に硬い複合材料が生成されています。

「コバルトを高張力鋼で置き換えた場合に同様の性能を達成できるかどうかを調べる研究をしたいと思いました」とボーグ氏は言います。 2022 年の初めに、持続可能な金属に関する研究プロジェクトの募集がありました。 これは、自動車業界の電気自動車への移行と、その後の自動車バッテリーやその他の用途に使用されるコバルトの世界供給の増加を反映しています。 資金を申請する機は熟した。

スウェーデンのイノベーション機関である VINNOVA は、KTH 王立工科大学およびスウェーデンの多国籍鉱山・金属会社ボリデンと協力して、3 年間で 700 万スウェーデンクローナの研究プロジェクトを承認しました。

「私たちは、KTH との協力と資金提供を受けられたことを非常に誇りに思っています。これは、アカデミーと彼らが最近開発したモデリング手法の助けを借りて開発を加速できることを意味します」と Norgren 氏は言います。 「また、最終顧客であるボリデンをプロジェクトに参加させることは、材料をさらに設計する上で最も重要です。」

その手法はユニークであり、最先端のものです。 KTHは、超硬合金の結合相として使用できる可能性がある新しい高張力鋼グレードを最適化できる新開発の方法を使用して、サンドビックの要件に基づいた材料モデリングを担当します。

「この方法はユニークであり、最先端のものです」とボーグ氏は言います。 「業界パートナーからの材料およびアプリケーションの知識と組み合わせることで、強力なパートナーシップが形成されます。サンドビック マイニング アンド ロック ソリューションズは、材料モデリングの提案に基づいて新しい超硬合金グレードを製造します。私たちは、設計された研究室で新しい材料をテストおよび分析します。」 」

このプロジェクトは組織内で強力な支持を受けました。 超硬合金の研究開発マネージャー、アニカ・カール氏は、これが同社の持続可能性への取り組みにとって重要な分野であると指摘する。 「サンドビックは使用済みのドリルビットをリサイクルすることで、すでにコバルトの需要を減らしています」と彼女は言う。 「この研究プロジェクトが成功すれば、将来のコバルトフリードリルビットへの道が開かれることになります。これは持続可能性の観点からプラスの影響を及ぼし、サプライチェーンの脆弱性を軽減するでしょう。」

これは非常に難しいことです。 これまで誰もこのようなことをしたことがありません。 計り知れない困難にもかかわらず、研究者らは楽観的だ。 高強度鋼は、コバルトに代わるベースとなる可能性があります。 「特殊効果を利用して鋼材の性能を向上させたいと考えています」とボーグ氏は言う。 「これは非常に難しいことです。これまで誰もこのようなことをしたことがありません。」 プロジェクトは 2022 年 10 月に開始されました。「2025 年にフィールドテストを行う予定です」とカール氏は言います。 「それはエキサイティングであり、私たちは前進することに熱心です。 私たちはイノベーションが大好きです。」