Dagens lastbilar har mängder av komponenter monterade på lastbilsramen med fästelement. När lastbilen körs på vägarna börjar komponenterna, så som bränsletankar, skärmstag och batterilåda, att vibrera. Det leder till utmattning – och utmattning leder till brott. - Men brottet sker inte nödvändigtvis just i skruven, säger civilingenjör Henrik Wentzel på Scanias chassiutveckling. - De kan komma var som helst i strukturen. Det är en vibrationsnivå som vi måste räkna med: Kör du på en gropig väg så skakar det. Vibrationerna är dessutom olika starka beroende på vilken komponent det rör sig om. Det optimala är då att ha stor dämpning av vibrationerna. Dämpning är starkt förknippat med energiförluster. Vibrationsenergin dämpas bort och blir värme. Det kan uppnås på olika sätt. En av de mer allmänt kända är gummidämpning genom bussningar, som bland annat fi nns på Scanias lastbilar. Men gummi är inte alltid det bästa. Gummi dämpar genom hysteres i materialet som kräver stor töjningsenergi, och då krävs i sin tur stora gummistycken. I skruvförband är gummi direkt olämpligt eftersom skruven tappar klämkraft av gummi. - Och egentligen vill man inte sätta på extradämpning av konstnadskäl. Det är inte heller alltid så lätt att få till gummidämpare, säger Henrik Wentzel. Men dämpning får man också i form av friktion i alla klämförband. Hur mycket dämpning man får beror på förbandet. Dessutom, rent tekniskt: om man skruvar åt mindre hårt får man ofta mer dämpning. Men att skruva åt komponenter mot lastbilsramen mindre hårt än vad Scania gör idag är inte på tal. - Det får inte heller vara för hårt, för då blir det väldigt styvt vilket inte är bra. Det är där Henrik Wentzel kommer in. Han står som uppfi nnare till ett patent vars sammanfattning börjar: ”Sätt för vibrationsdämpning i skruvförband innefattande åtminstone två medelst skruvförbandet förbundna och medelst varsin kontaktyta mot varandra vända komponenter.” Själva "sättet" är ett mellanlägg. - Ett mellanlägg fördelar kontakttrycket på ett bra sätt, och ger lite extra dämpning, säger Henrik Wentzel. Mellanläggen är någon eller några tiondelars millimeter tjocka. De kan vara tjockare än så, men bör inte göras flera millimeter tjocka för då skjuvas de, istället för att glida, och man får ett vekare förband utan mikroglidning. Idén föddes runt 2005. I sitt doktorandprojekt tittade han och en kollega, ganska förutsättningslöst, på friktion och kontakttryck under skruvförband. -Det hela började med en analys av ett förenklat kontaktproblem. Det visade sig att hur trycket är fördelat över ytan spelar stor roll. Eftersom det såg intressant ut på pappret bestämde de sig för att prova. Både genom experiment och datorsimulering. Sexton varianter testades. De skakades i knappt fem minuter, och under tiden mättes signalerna. Skillnaderna i experimentet var riktigt stora - resultatet visade att komponentens vibrationsnivå kunde minskas eller ökas. Det finns faktorer som spelar in på hur bra mellanlägget fungerar, så som antalet skruvar som håller ihop förbandet, så väl som förbandets geometri. - Men principen är att man lägger in ett mellanlägg på ytan för att fördela trycket. Det tunna mellanlägget kan limmas på den ena sidan av komponenten, vilket förenklar monteringen. I Scanias fall rör det sig alltså om komponenter som ska monteras fast mot lastbilsramen. Formen på mellanlägget beror på de ytor som ska ha kontakt med varandra. - Om det är ett gjutgods, då kan man fräsa en bra kontaktyta med en gång. Men av kostnadsskäl är det mer attraktivt att fräsa plant och sedan sätta på ett shims. Dess uppgift är egentligen bara att forma ytan för att få en bra tryckfördelning. Genom att anpassa ytorna med ett mellanlägg åstadkommer man mer eller mindre mikroglidning. Mer mikrogliding är generellt bra och ger mer dämpning. Men det kan också finnas fall där man vill ha mindre mikroglidning och så styvt som möjligt. - Det är inget vi ägnar oss åt. Vi vill öka dämpningarna, men man måste förstås se till att hela förbandet inte glider, säger Henrik Wentzel. Vilket material mellanlägget ska tillverkas i är ännu inte riktigt klart. Förmodligen stål. Henrik Wentzel har gjort experiment på att göra mellanläggen i ett hårt stål som läggs mellan mjukare stål, och det har gett bra resultat. Scania har ännu inte tagit mellanlägget i bruk i produktionen. – Att gå från experiment till en färdig produkt, det tar tid, säger Henrik Wentzel. Han tror att den applikation som ligger bäst till för mellanlägget är en baklyktekonsol. - Det faktum att det försvinner energi under varje vibrationscykel är viktigt för oss, för då går alla spänningar ner i hela den komponenten.