Hot Disk - experterna på mätteknik

Förmågan att transportera värme eller att kunna behålla den är avgörande egenskaper i många olika produkter. Elektroniska chip, bromsskivor till bilar, byggnaders isoleringsmaterial och batterier är några exempel. Företaget Hot Disk AB är experter på att mäta dessa egenskaper.

Hot Disk AB är resultatet av den snart 80-åriga Chalmersforskaren och docenten Silas Gustafssons förmåga och vilja att omsätta en del av sina forskningsresultat i mätinstrument till nytta för både forskning och näringsliv.

Redan på 1960-talet blev Silas Gustafsson ledare för en forskningsgrupp som intresserade sig för att mäta hur värme leds i olika material.

Viktig materialkunskap

Hur bra är ett material på att leda värme? Hur mycket värme kan materialet lagra? Och hur snabbt sprider sig värmen genom materialet?

Svaren på frågorna är viktig kunskap för tusentals tillverkningsindustrier runt om i världen.

– Vi ville mäta de termiska transportegenskaperna på ett så enkelt sätt som möjligt, säger Silas Gustafsson.

I sin strävan att nå dit har Gustafsson och hans medarbetare under årens lopp hunnit utveckla ett antal olika mätmetoder. Den mest uppmärksammade och kommersiellt använda är TPS (Transient Plane Source) som i dag används på laboratorier och företag över hela världen.

Vägen dit inleddes med att Silas Gustafsson tillsammans med sin fru på 1980-talet startade det lilla företaget Thermetrol AB för att kunna sälja och marknadsföra mätutrustningen man tagit fram.

Säljer i Kina och Indien

I mitten av 1990-talet inleddes ett samarbete med den före detta tekniska attachén Lars Hälldahl som via sitt företag K-analys AB hade upparbetade kontakter på flera viktiga marknader i Asien, bland andra Indien och Kina. Tillsammans bildade de Hot Disk AB.

– Med en så smal produkt är det viktigt att försöka etablera sig globalt. Nu finns vår utrustning till exempel på fabriker i Kina utvecklar bromsskivor för flygplan, förklarar Silas Gustafsson.

För knappt tio år sedan tog paret Gustafsson över hela Hot Disk samtidigt som en av sönerna, Mattias Gustavsson (utbildad och disputerad vid Chalmers), gick in som VD.

Tidigare i år tog Hot Disk, som då i än högre grad utvecklats till ett familjeföretag där också sönerna Johan Gustavsson (även docent på MC2) och Henrik Otterberg (ekonom och disputerad litteraturvetare) är involverade, över även K-analys.

Nej till riskkapital

Sedan verksamheten tog fart på allvar 2006 har Hot Disk globalt levererat närmare 800 analysutrustningar. Under samma tid har omsättningen ökat från åtta till cirka 30 miljoner kronor.

Storsäljaren heter TPS 2500 S och kostar ungefär en halv miljon kronor.

Även personalen har utökats och består nu av tio personer, varav sju anställda och tre inhyrda konsulter.

Bortsett från de två nämnda företagsförvärven har verksamheten vuxit organiskt. Att ta stora lån eller slå sig samman med riskkapitalister har aldrig varit aktuellt.

– Nej, trots flera erbjudanden har vi aldrig tagit in någon extern delägare för att kunna växa. Det har inneburit att vi har fått kämpa oss igenom några ekonomiskt tuffare perioder. Men jag tycker att det är viktigt att behålla kontrollen och långsiktigheten, säger Silas Gustafsson.

Tekniken är grunden

Men låt oss fördjupa oss i tekniken en kort stund. För det är förstås forskningen och den tekniska specialistkunskapen som är grunden för hela Hot Disks verksamhet.

Det handlar om materialens termiska konduktivitet (värmeledningsförmåga), specifika värmekapaciteten (förmåga att magasinera värmeenergi) och termiska diffusivitet (termisk tröghet eller förhållandet mellan värmeledning och värmekapacitet).

Lite krångliga begrepp för den som inte är fysiker eller ingenjör. Men diffusiviteten kanske kan förstås av följande exempel: om du sticker in handen i en varm ugn och inte vidrör något bränner du dig oftast inte. Om du däremot utan grytlapp lyfter ut en plåt med bullar riskerar du få brännskador. Luften i ugnen och plåtens metall har olika termisk diffusivitet.

Mätmetoden TPS används på så olika produkter som elektroniska chip, isoleringsmaterial i hus och bromsskivor på formel 1-bilar.

Vid mätningar används en mycket tunn, dubbel metallspiral som är i kontakt med materialet som ska mätas. Om det gäller fasta material kläms spiralen mellan två ytor av mätmaterialet.

Spiralen fungerar sedan både som värmekälla och resistanstermometer. En konstant elektrisk ström leds genom spiralen, det utvecklas värme och resistansen ökar. Temperaturökningens hastighet är kopplad till materialets värmeledningsförmåga.

Snabb och prisvärd metod

Uppvärmningen sker under en begränsad tid samtidigt som spänningen i spiralen mäts. Med en konstant strömstyrka är spänningen proportionell mot spiralens resistans och det går att räkna ut testmaterialets värmeledningsförmåga, diffusivitet och specifika värmekapacitet.

En stor fördel med TPS är korta mättider, vilket gör metoden prisvärd. En annan är att man använder samma instrument för mätning av värmeledningsförmåga och specifik värmekapacitet.

– Det unika är att metoden är absolut och ger tre relevanta parametrar på en gång. Och den utmärkta temperaturupplösningen gör mätningarna mycket exakta, säger Henrik Otterberg.

Hot Disks kunder, som i princip enbart består laboratorier vid universitet och större företag, finns i första hand utomlands. Det gäller även konkurrenterna som ofta är stora internationella koncerner.

Monteringen av Hot Disks produkter sköts av Midroc Electros filial i Sisjön. Hot Disk svarar för programvara och kalibrering av varje instrument.

– Det är lite mountainbikefilosofi över det hela. Många ”tillverkare” i den branschen beställer ramen från ett ställe, växlar från ett annat, sadel från ett tredje och så vidare. Sedan lägger de till ett eget unikt bidrag innan de skruvar de ihop cykeln, ser till att den fungerar och uppfyller alla allmänna och specifika kvalitetskrav, säger Henrik Otterberg.

Många användningsområden

Runt om i världen finns ett dussintal distributörer som även hjälper kunderna med installering och träning.

Analysutrustningen kan användas för att mäta allt från ädelmetaller till isoleringsmaterial. Några konkreta exempel på hur den används eller skulle kunna användas:

• En konfektyrfabrik paketerar chokladbitar i en folie som inte får överskrida en viss temperatur (för då smälter chokladen). Företaget vill undersöka om det finns något annat (billigare) material som uppfyller samma krav
• Val av isoleringsmaterial till hus: hur mycket energi släpper de igenom?
• Smarta telefoner har många användningsområden och kräver mer och mer energi. Vilka material leder bort tillräckligt mycket värmeenergi för att undvika överhettade batterier?
• En stor europeisk däcktillverkare med ett tiotal fabriker använde TPS 2500 S för kvalitetssäkring av sina produkter.

En viktig förklaring till Hot Disks pågående expansion är att man varit väldigt noga med vilka löften man ger kunderna. Att alltid kunna uppfylla allt man lovat har varit bra på lång sikt.

– Vi presenterar inga färdiga lösningar åt kunden, men vi hjälper dem att identifiera och beskriva problem. Ett exempel är litiumjon-batterier som gör bärbara datorer varma. Där har vi kunnat visa att värmen inte huvudsakligen flödar vertikalt, utan snarare horisontellt. Det är viktig kunskap om man vill hitta en lösning, säger Henrik Otterberg.

Och fortsätter:

– Det märks att folk runt om i världen som arbetar i branscher där materialens värmeledningsförmåga är viktig pratar med varandra. När man gör ett bra jobb sprider det sig.

Nya instrument på gång

Ryktet om Göteborgsföretagets kompetens har också lett till att kunder efterfrågat nya produkter. Exempelvis en analysutrustning som klarar att mäta extremt hos de extremt tunna ytbeläggningsskikt som används inom elektronik- och nanomaterialindustrierna i dag. Ytskikten fanns till exempel på mikrovågskomponenter och halvledarlasrar.

För att möta behoven har Hot Disk arbetat i flera år med att vidareutveckla sin mätmetod och planerar att utöka sin instrumentserie.

Geografiskt har Hot Disk funnits på Sven Hultins gata på Chalmersområdet sedan 2006 och är sedan några år tillbaka en del av Johanneberg Science Park. Något man trivs alldeles utmärkt med.

– Ja, läget är centralt, men ändå lugnt. Det är bra. Och närheten till de olika institutionerna på Chalmers är också betydelsefullt. Liksom att det finns ett fungerande utbud av servicetjänster som postgång med mera, säger Henrik Otterberg.

Genom Chalmers och organisationen IASTE har Hot Disk också fått kontakt med flera utländska utbytesstudenter som man anställt eller låtit göra examensarbete på företaget. En bra rekryteringsväg, med andra ord.

Text: Thomas Östberg