Sandvik trabalhando com KTH e Boliden em aço de alta resistência como uma alternativa de cobalto em brocas de perfuração de rocha

A Sandvik investe pesadamente em inovação, com aproximadamente 2.600 dos 39.000 funcionários da empresa realizando pesquisas em cerca de 50 centros de P&D em todo o mundo. Um artigo recente publicado pela empresa descreve como dois desses pesquisadores – Ida Borgh, especialista em materiais e Susanne Norgren, especialista do Grupo Sandvik, têm tentado encontrar uma solução para substituir ou diminuir o uso de cobalto nas brocas de perfuração da empresa.

Uma broca para rocha vem em vários tamanhos, e um modelo menor parece uma coroa equipada com meia dúzia de inserções esféricas. Desde 1945, a Sandvik fabrica pastilhas de metal duro para perfuração de rochas, onde o carboneto de tungstênio duro é misturado com cobalto, que age como uma cola de ligação, criando um composto extremamente duro que pode perfurar a rocha a uma velocidade impressionante.

"Queríamos fazer pesquisas para investigar se seria possível obter um desempenho semelhante se substituíssemos o cobalto por um aço de alta resistência", diz Borgh. No início de 2022 houve uma chamada para projetos de pesquisa em metais sustentáveis. Isso refletiu a mudança da indústria automobilística para carros elétricos e o subseqüente aumento da oferta mundial de cobalto, que é usado em baterias de carros, bem como em outras aplicações. Chegou a hora de solicitar o financiamento.

A agência de inovação da Suécia, VINNOVA, aprovou um projeto de pesquisa de SEK7 milhões por três anos em cooperação com o KTH Royal Institute of Technology e a Boliden, a multinacional sueca de mineração e metais.

"Estamos muito orgulhosos por ter recebido o financiamento e pela colaboração com a KTH, o que significa que podemos acelerar nosso desenvolvimento com a ajuda da academia e seus métodos de modelagem recentemente desenvolvidos", disse Norgren. "Além disso, ter o cliente final, Boliden, a bordo do projeto é de extrema importância quando se trata de projetar ainda mais o material."

O método é único e na vanguarda. A KTH será responsável pela modelagem de materiais com base nos requisitos da Sandvik, usando seu método recém-desenvolvido que pode otimizar novos tipos de aço de alta resistência, que podem potencialmente ser usados ​​como uma fase aglutinante em carbonetos cimentados.

"O método é único e [na] vanguarda", diz Borgh. "Combinado com o conhecimento de material e aplicação de parceiros da indústria, isso forma uma forte parceria. A Sandvik Mining and Rock Solutions fabricará novas classes de metal duro com base nas sugestões de modelagem de material. Testaremos e analisaremos os novos materiais em nosso laboratório, que é projetado para aplicações de perfuração de rochas. As brocas também serão testadas em uma das minas da Boliden. Isso significa que temos toda a cadeia de valor coberta no projeto."

O projeto recebeu forte apoio dentro da organização. A gerente de P&D de Metal Duro, Annika Kaar, destaca que essa é uma área importante para o trabalho de sustentabilidade da empresa. "A Sandvik já diminuiu sua demanda por cobalto reciclando brocas usadas", diz ela. "Se este projeto de pesquisa for bem-sucedido, abrirá caminho para futuras brocas sem cobalto. Isso terá um impacto positivo do ponto de vista da sustentabilidade e diminuirá a vulnerabilidade na cadeia de suprimentos."

Isso é extremamente difícil. Ninguém fez nada assim antes. Os pesquisadores estão otimistas, apesar do imenso desafio. Um aço de alta resistência pode muito bem se tornar uma base para substituir o cobalto. "Queremos usar um efeito especial para aumentar o desempenho do aço", diz Borgh. "Isso é extremamente difícil. Ninguém fez nada parecido antes." O projeto começou em outubro de 2022. “Faremos testes de campo em 2025”, diz Kaar. 'É emocionante e estamos ansiosos para prosseguir. Amamos a inovação."