Dissertations / Theses on the topic 'Additiv manufacturing'
To see the other types of publications on this topic, follow the link: Additiv manufacturing.
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 50 dissertations / theses for your research on the topic 'Additiv manufacturing.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
1
Tavajoh, Sara, and Huynh Michael. "Marknadsundersökning kring additiv tillverkning i Sverige." Thesis, Tekniska Högskolan, Högskolan i Jönköping, JTH, Maskinteknik, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hj:diva-40858.
Abstract:
Användningen och intresset för additiv tillverkning (AM) har ökat markant de senaste åren och det finns en teori kring att tillverkningsmetoden kan vara det nästa steget i den industriella revolutionen. Eftersom AM fortfarande befinner sig i utvecklingsstatidet går det att anta att tekniken ännu inte uppnått sin fulla potential och att det kan komma att finnas möjligheter att implementera tekniken i fler branscher och företag. Detta skulle innebära en bredare marknad för AM. Syftet med examensarbetet var att undersöka vilka möjligheter och hinder som finns för ökad användning av AM i Sverige. Studien genomfördes genom kvalitativa intervjuer med åtta olika verksamheter tillhörande den svenska industrin och en litteraturgenomgång för att presentera nuläget för AM i svensk industriell marknad. Resultatet av datainsamlingen analyserades med modellerna PEST, 4P och slutligen SWOT. De fördelar som har setts med användningen av AM har varit minskade ledtider, minskade kostnader för tillverkning av produkter och verktyg, minskat materialspill och en optimal designprocess med ökad kreativitet. De begränsningar som finns i tekniken i dagsläget är att priset för material och maskiner är dyrt. Vidare anses även kvalitet på slutdetalj, begränsad byggvolym och opålitliga processer vara problematiska. De möjligheter som finns beror huvudsakligen på den forskning som görs. Förutsättningarna för AM i svensk industri kommer att bero på hur tekniken kommer att utvecklas. De hinder som finns är kopplat till kompetensbrist och att det inte finns befintliga standarder för material eller process inom AM.Within the industrial sector, an increased interest and usage of Additive Manufacturing (AM) throughout the decade has been formed. The layer-upon-layer building technology has been seen and recognized as one of the next industrial revolutionizing methods of production. As the technology is still in the trending and uprising phase it should be considered that its full potential has not yet been achieved, as large opportunities for implementation of AM exist and that new companies and markets have a growing interest in this technology. Through this study a market research was conducted to identify and present what opportunities and obstacles there are for an increased usage of AM in Sweden. A literature study on the Swedish market has been made to present the market as of today. Eight qualitative interviews have also been conducted with companies within the industrial sector to identify the areas of use within AM for production. The concepts and models used to analyze these questions was PEST, Marketing Mix and SWOT. The concluded results for advantages in using AM are shortened lead times, reduced costs of production of components and tools, reduced material waste and optimization of design processes with increased creativity. The concluded challenges are expensive materials and machine, the quality of finished components, limited printing volume due to the 3D-printers and reliability of printing processes. The finalized opportunities that are presented in this work are that AM is dependent on how much research on the subject and factors around it is done. How AM will be applied in the coming future revolves around the advancement in the technology. The obstacles that are found in this study are lack of competence and lack of standard for materials and processes within AM.
2
Dash, Satabdee. "Design for Additive Manufacturing : An Optimization driven design approach." Thesis, KTH, Maskinkonstruktion (Inst.), 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-281246.
Abstract:
Increasing application of Additive Manufacturing (AM) in industrial production demands product reimagination (assemblies, subsystems) from an AM standpoint. Simulation driven design tools play an important part in achieving this with design optimization subject to the capabilities of AM technologies. Therefore, the bus frames department (RBRF) in Scania CV AB, Södertälje wanted to examine the synergies between topology optimization and Design for AM (DfAM) in the context of this thesis. In this thesis, a methodology is developed to establish a DfAM framework involving topology optimization and is accompanied by a manufacturability analysis stage. A case study implementation of this developed methodology is performed for validation and further development. The case study replaces an existing load bearing cross member with a new structure optimized with respect to weight and manufacturing process. It resulted in a nearly self supporting AM friendly design with improved stiffness along with a 9.5% weight reduction, thereby proving the benefit of incorporating topology optimization and AM design fundamentals during the early design phase.Ökad användning av Additive Manufacturing (AM) i industriell produktion kräver ett nytänkade av produkter (enheter, delsystem) ur AM-synvinkel. Simuleringsdrivna designverktyg spelar en viktig roll för att nå detta med designoptimering med hänsyn taget till AM-teknikens möjligheter. Därför ville bussramavdelningen (RBRF) på Scania CV AB, Södertälje undersöka synergierna mellan topologioptimering och Design för AM (DfAM) i detta examensarbete. I examensarbetet utvecklas en metodik för att skapa en DfAM-ramverk som involverar topologioptimering och åtföljs av ett tillverkningsanalyssteg. En fallstudieimplementering av denna utvecklade metodik utförs för validering och fortsatt utveckling. Fallstudien ersätter en befintlig lastbärande tvärbalk med en ny struktur optimerad med avseende på vikt och tillverkningsprocess. Det resulterade i en nästan självbärande AM-vänlig design med förbättrad styvhet tillsammans med en viktminskning på 9,5 %, vilket visar fördelen med att integrera topologioptimering och grundläggande AM-design tidigt i designfasen.
3
Wahlström, Niklas, and Oscar Gabrielsson. "Additive Manufacturing Applications for Wind Turbines." Thesis, KTH, Maskinkonstruktion (Inst.), 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-209654.
Abstract:
Additive manufacturing (AM), also known as 3D-printing is an automated manufacturing process in which the component is built layer upon layer from a predefined 3D computer model. In contrast to conventional manufacturing processes where a vast volume of material is wasted due to machining, AM only uses the material that the component consists of. In addition to material savings, the method has a number of potential benefits. Two of these are (1) a large design freedom which enables the production of complex geometries and (2) a reduced compexity in supply chain as parts can be printed on-demand rather than be kept in stock. This master thesis has been performed at Vattenfall Wind Power and aims to investigate the feasibility to reproduce and/or to refurbish one or two spare parts on a wind turbine by AM and if it can introduce any practical benefits. Components with a high failure rate and/or with an suitible design for AM have been investigated. A rotating union or fluid rotary joint (FRJ) was selected for further analysis. A comprehensive background study has been conducted. A current status of metal AM is described as well as a comparison between conventional and additive processes. Furthermore, current and future applications for AM witihin the wind turbine industry are presented. The mehodology "reverse engineering", main components in a wind power plant including the fluid rotary joint as well as fluid dynamics are also treated in the background study. As a part of the process, a fluid rotary joint with worse historical failure data was disassembled and examined. In order to find other design solutions that contributes to a better and more reliable operation, another better performing fluid roraty joint was investigated. Since detail drawings and material information are missing for the examined units, reverse engineering has been carried out to gather details of the designs. A concept for the first unit has been developed, in which improved design solutions has been introduced and a number of changes have been implemented in order to minimize material consumption and to adapt the design for AM. The concept has been evaluated by the use of numerical methods. Costs and build time have also been estimated for the developed concept. This project has illustated that it is feasable to manufacture spare parts by the use of AM. The developed concept demonstrates several improvements that are not possible to achieve with conventional manufacturing processes. Nevertheless, a number of limitations such as insufficient build volume, costs as well as time cosuming engineering effort and post-proccessing methods are present for AM. These restrictions, in combination with lack of 3D-models, limits the possibility to make use of the technology. However, the future looks bright, if the technology continues to develop and if subcontractors are willing to adapt to AM it will probably have a major breakthrough within the windpower industry.Additiv tillverkning, "additive manufacturing" (AM) eller 3D-printing är en automatiserad tillverkningsmetod där komponenten byggs lager för lager från en fördefinierad 3D datormodell. Till skillnad från konventionella tillverkningsmetoder där en stor mängd material ofta bearbetas bort, använder AM nästintill endast det material som komponenten består utav. Förutom materialbesparingar, har metoden ett flertal andra potentiella fördelar. Två av dessa är (1) en stor designfrihet vilket möjliggör produktion av komplexa geometrier och (2) en möjlighet till en förenklad logistikkedja eftersom komponenter kan tillverkas vid behov istället för att lagerföras. Detta examensarbete har utförts på Vattenfall Vindkraft och har till syfte att undersöka om det är möjligt att tillverka och/eller reparera en eller två reservdelar genom AM och om det i så fall kan införa några praktiska fördelar. En kartläggning av komponenter med hög felfrekvens och/eller som kan vara lämpade för AM har genomförts. Av dessa har en roterande oljekoppling även kallad roterskarv valts ut för vidare analys. En omfattande bakgrundsstudie har utförts. En nulägesorientering inom området AM för metaller redogörs, här redovisas även en generell jämförelse mellan konventionella och additiva tillverkningsmetoder. Vidare behandlas aktuella och framtida användningsområden för AM inom vindkraftsindustrin. I bakgrundsstudien behandlas också arbetssättet "reverse engineering", huvudkomponenter i ett vindkraftsverk inklusive roterskarven samt flödesdynamik. Under arbetets gång har en roterskarv med sämre driftshistorik undersökts. I syfte att finna andra konstruktionslösningar som bidrar till en säkrare drift har en bättre presenterande enhet från en annan tillverkare granskats. Då viss detaljteknisk data och konstruktionsunderlag saknas för de undersökta enheterna har "reverse engineering" tillämpats. Ett koncept har sedan utvecklats för den första enheten där förbättrade konstruktionslösningar har introducerats samtidigt som en rad konstruktionsförändringar har gjorts i syfte att minimera materialåtgången och samtidigt anpassa enheten för AM. Konceptet har sedan evaluerats med hjälp av numeriska beräkningsmetoder. För det givna konceptet har även kostnad och byggtid uppskattats. Arbetet visar på att det är möjligt att ta fram reservdelar till vindkraftverk med hjälp av AM. Det framtagna konceptet visar på ett flertal förbättringar som inte kan uppnås med konventionella tillverkningsmetoder. Emellertid finns det en rad begränsningar såsom otillräcklig byggvolym, kostnader och tidskrävande ingenjörsmässigt arbete och efterbehandlingsmetoder. Dessa förbehåll i kombination med avsaknad av 3D-modeller begränsar möjligheterna att nyttja tekniken i dagsläget. Framtiden ser dock ljus ut, om tekniken fortsätter att utvecklas samtidigt som underleverantörer är villiga att nyttja denna teknik kan AM få ett stort genombrott i vindkraftsindustrin.
4
Ek, Kristofer. "Additive Manufactured Material." Thesis, KTH, Maskinkonstruktion (Inst.), 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-156887.
Abstract:
This project treats Additive Manufacturing (AM) for metallic material and the question if it is suitable to be used in the aeronautics industry. AM is a relatively new production method where objects are built up layer by layer from a computer model. The art of AM allows in many cases more design freedoms that enables production of more weight optimized and functional articles. Other advantages are material savings and shorter lead times which have a large economic value. An extensive literature study has been made to evaluate all techniques on the market and characterize what separates the different processes. Also machine performance and material quality is evaluated, and advantages and disadvantages are listed for each technique. The techniques are widely separated in powder bed processes and material deposition processes. The powder bed techniques allow more design freedom while the material deposition techniques allow production of large articles. The most common energy source is laser that gives a harder and more brittle material than the alternative energy sources electron beam and electric arc. Two specific techniques have been selected to investigate further in this project. Electron Beam Melting (EBM) from Arcam and Wire fed plasma arc direct metal deposition from Norsk Titanium (NTiC). EBM is a powder bed process that can manufacture finished articles in limited size when no requirements are set on tolerances and surface roughness. NTiC uses a material deposition process with electric arc to melt wire material to a near-net shape. The latter method is very fast and can produce large articles, but have to be machined to finished shape. A material investigation have been made where Ti6Al4V-material from both techniques have been investigated in microscope and tested for hardness. For the EBM-material have also surface roughness and weldability been investigated since the limited building volume often requires welding. The materials have mechanical properties better than cast material with respect to strength and ductility, but not as good as wrought material. Test results show that the difference in mechanical properties in different directions is small, even though the material has an inhomogeneous macrostructure with columnar grains in the building direction. The EBM-material has a finer microstructure and a stronger material and, in combination with improved design freedom, this technique is most suitable for aerospace articles when the weldability is good and it is possible to surface work where requirements of the surface roughness are set. Keywords: Additive Manufacturing, Aeronautics, TitaniumDet här projektet behandlar området Additiv Tillverkning (AM) för metalliska material och undersöker om det är lämpligt att använda vid produktion inom flygindustrin. AM är en relativt ny tillverkningsmetod där föremål byggs upp lager för lager direkt ifrån en datormodell. Teknikområdet tillåter i många fall större konstruktionsfriheter som möjliggör tillverkning av mer viktoptimerade och funktionella artiklar. Andra fördelar är materialbesparing och kortare ledtider vilket har ett stort ekonomiskt värde. En omfattande litteraturstudie har gjorts för att utvärdera alla tekniker som finns på marknaden och karakterisera vad som skiljer de olika processerna. Även maskiners prestanda och kvalité på tillverkat material utvärderas, och för varje teknik listas möjligheter och begränsningar. Teknikerna delas grovt upp i pulverbäddsprocesser och material deposition-processer. Pulverbäddsteknikerna tillåter större friheter i konstruktion, medan material deposition-processerna tillåter tillverkning av större artiklar. Den vanligaste energikällan är laser som ger ett starkare men mer sprött material än de alternativa energikällorna elektronstråle och ljusbåge. Två specifika tekniker har valts ut för att undersöka närmare i detta projekt. Electron Beam Melting (EBM) från Arcam och Wire fed plasma arc direct metal deposition från Norsk Titanium (NTiC). EBM är en pulverbäddsprocess som kan tillverka färdiga artiklar i begränsad storlek då låga krav ställs på toleranser och ytfinhet. NTiC använder en material deposition-process med en ljusbåge för att smälta ner trådmaterial till en nära färdig artikel. Den senare metoden är mycket snabb och kan tillverka stora artiklar, men måste maskinbearbetas till slutgiltig form. En materialundersökning har genomförts där Ti6Al4V-material från båda teknikerna har undersökts i mikroskop och testats för hårdhet. För EBM-material har även ytfinhet och svetsbarhet undersökts då begränsad byggvolym i många fall kräver fogning. Materialen har egenskaper bättre än gjutet material med avseende på styrka och duktilitet, men inte lika bra som valsat material. Provning visar att skillnaden på mekaniska egenskaper i olika riktningar är liten även fast materialet har en inhomogen makrostruktur med kolumnära korn i byggriktningen. EBM ger en finare mikrostruktur och ett starkare material och, tillsammans med de ökade konstruktionsfriheterna, så är det den tekniken som är bäst lämpad för flygplansartiklar då svetsbarheten är god och det finns möjlighet att bearbeta ytan till slutgiltigt krav. Nyckelord: Additiv Tillverkning, Flygteknik, Titan
5
Hansson, Jakob. "Framtidens former Additiv tillverkning." Thesis, KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-274924.
Abstract:
Nyckeln bakom framgång inom all form av ingenjörskap såväl som produktutveckling inom alla marknader är kapaciteten att tillverka nya och förbättrade produkter. Kraven och behovet av bättre och bättre produkter har medfört en konstant utveckling inom tillverkningssystem från de traditionella metoderna som smidning, borrning och gjutning, till de moderna additiva systemen. Detta arbete, som skapades i samarbete med KTH:s institution för maskinkonstruktion, undersöker och utreder 5 av de 7 stora familjerna av additivt tillverkande system med syftet att försöka definiera den framtida potentialen för additiv tillverkning. I samband med detta presenteras även förslag på produkter eller yrken som möjliggörs av systemet som utreds för att på en ytlig nivå tydliggöra egenskaperna hos varje system. Arbetet redovisar även produktframtagningen av en högt individanpassad produkt, skyddande skal för små modeller, motivering till val av möjligt system för produkten och resultatet av en iterativ process. Utredningen, produktframtagningen samt expertåsikter ger en diskussion som betraktar både additiv tillverknings framtida potential såväl som en diskussion om hur denna potential påverkas av Covid-19 pandemin 2020. Som slutsats är möjligheterna för additiv tillverkning mycket lovande med flera olika riktningar utvecklingen kan gå.The key to progress within every form of engineering in addition to product development whihin all markets is the capacity to manufacture new and improved products. The demands and need flr better and better products has brought forth a constant evolution within manufacturing systems from the traditional methods as forging, drilling and casting, to the modern additive systems. This work, created in association with KTHs Department of machine design, examines and investigates 5 out of the 7 major families of additive manufacturing with the purpose of trying to define the future potential of additive manufacturing. In addition, for each system, a possible product or profession is suggested, made possible by the system in question. This is done to clarify the characteristics of that system. This work also demonstrates the product development of a highly customized product, protective shells for small models, motivation behind the additive system of choice and the result of the iterative design process. The investigation, the product development as well as expert opinion resulted in a discussion that both considers additive manufacturing future potential as well as how this potential is affected by the Covid-19 pandemic of 2020. As a conclusion is the future for additive manufacturing very promising with several different directions in which development can go.
6
Ståhl, Dennis, and Siyu Guo. "Innovation genom additiv tillverkning." Thesis, KTH, Maskinkonstruktion (Inst.), 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-230585.
Abstract:
Additiv tillverkning, AM, är en teknik som utvecklas med stormsteg. Konventionella tillverkningsmetoder, som exempelvis svarvning eller formgjutning, är begränsade när det kommer till att ta fram produkter med komplexa geometrier och därför är AM ett bra komplement. Tidigare har dock andra materialegenskaper såsom brott- och sträckgräns varit något som kompenserats med inom AM. Men i den takt som AM utvecklas kan tekniken snart ersätta de flesta konventionella tillverkningsmetoderna helt. Syftet med denna rapport är att redogöra vad som är möjligt att producera med dagens AM och vad som kan förväntas i framtiden.Eftersom att komplexa former inte är ett problem med AM så går produkterna att ta fram i ett enda steg jämfört med när de tidigare blivit hopmonterade av flera mindre delar. AM i metall är något som är under snabb utveckling och i dagsläget finns det många metoder för detta, bland annat Selective Laser Sintering, Selective Laser Melting, Beam Metal Deposition, Electron Beam Melting och Binder Jetting. Metoderna använder olika typer av teknik för att skapa modeller och de har alla sina för- och nackdelar vad gäller kostnad, hållfasthet och arbetshastighet.Verktyg i alla dess former är exempel på produkter som kräver hög prestanda och lång livslängd. För att integrera de höga kraven på prestanda och möjligheterna till komplexa geometrier med AM så är det en spiralborr med invändiga kylkanaler som tas fram i denna rapport. De invändiga kylkanalerna skiftar i diameter för att optimera intaget av kylmedel samtidigt som trycket på utloppet ökar.Som tidigare nämnt finns det många metoder för AM i metall. Den metod som anses bäst lämpad för detta ändamål är Selective Laser Melting då denna metod skapar kompakta metallprodukter med hög hållfasthet. En 3D-modell av Spiralborren skapas i Solid Edge ST9 och modellen simuleras i ANSYS Workbench för att se hur kylkanalerna påverkar borren vid användning. Resultatet av simuleringen visar på att den totala deformationen blir 0,68μm och den maximalaspänningen blir 33,95MPa, båda uppstår i mitten på spiralborren. Varken totala deformationen eller spänningen i borren når alltså en kritisk gräns, och därför dras slutsatsen att detta är en konstruktion som skulle klara de krav som finns på en borr.Utvecklingen av nya metoder för AM i metall går snabbt och inom en snar framtid kommer de nya teknikerna ha så pass hög arbetshastighet och vara så pass priseffektiva att de kommer kunna ersätta de flesta konventionella tillverkningsmetoderna helt och hållet.Additive manufacturing, AM, is a technique that is developing in an incredible pace. Conventional manufacturing methods, like lathe turning or casting for instance, are limited when it comes to creating products with complex geometries, in these cases AM is a good complement. Previously though, material characteristics like tensile strength and yield point is something that AM has been compensating with. But in the current rate of development, the AM-technique can soon replace most conventional manufacturing methods completely. The purpose of this project is to describe the possibilities in AM today and what could be expected in the future.Since complex geometries is not a problem with AM, the products can be produced in only one step compared to conventional methods where it often takes several steps to produce a product. AM with metal is something that is developing fast and there are already many different methods, for instance Selective Laser Sintering, Selective Laser Melting, Beam Metal Deposition, Electron Beam Melting and Binder Jetting. These methods use different techniques to create prototypes and they all have their pros and cons what matters cost, strength and working speed.Tools in all forms are examples of products that requires high performance and a long life-span. To integrate the requirement of high performance and the possibilities with complex geometries through AM, a twisted drill with internal cooling channels is produced in this project. The internal cooling channels are shifting in diameter to optimize the inlet of coolant and at the same time increase the outlet.As mentioned earlier there are many different methods for AM in metal. The method that is considered the best for this purpose is Selective Laser Melting since this method creates compact metal products with high strength. A 3D-model of the twisted drill was created in Solid Edge ST9 and was then analyzed in ANSYS Workbench to see the impact of the internal cooling channels during use of the drill. The results show that the total deformation is 0,68μm and maximum tension is 33,95MPa, both in the middle of the drill. Neither the total deformation or the maximum tension reaches a critical limit and therefor the drawn conclusion is that this model would reach the requirements given to a drill.The development of new methods in AM with metal is going fast and in a near future the new techniques will have increased in working speed so much and be price effective enough to replace most of the conventional manufacturing methods completely.
7
Virta, Daniel, and Carl Säflund. "Implementation of additive manufacturing on bike stems for road bikes." Thesis, KTH, Maskinkonstruktion (Inst.), 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-209540.
Abstract:
This thesis explores the possibilities with additive manufacturing, applied to the engineering of high performance bike parts. The goal was to study the technique and materials that make up the additive manufacturing in order to apply this to bike stems. Also, the goal was to develop both a physical and a virtual model to further evaluate the possibilities with additive manufacturing. Knowledge of the additive manufacturing processes was gained through an extensive information study. After that, a focus on a particular method, EBM, electron beam melting, was made. The process of development of a bike part, the steering stem, was documented to identify the strength and weaknesses of the technique and to finally evaluate it to a traditionally manufactured reference stem. The design process started with a state-of-the-art study and concept stage to later be followed with an iterative process of modelling and simulating. The concepts were created with accordance of the constraints set upon them from our technical specification and the European standards regarding bike parts which limits the maximum allowed deformation and fatigue. One concept was selected to be modelled as a physical component. Finally, the developed component is discussed and compared to a chosen reference stem. The final concept did not outperform the reference in weight, but valuable insight and knowledge were gained along the way. The main conclusion of the thesis is that additive manufacturing is a suitable tool for manufacturing of high performing bike parts. Suggestions for future work are also given, where a further analysis with other materials using the EBM-technique is suggested.Detta kandidatsexamensarbete utforskar möjligheterna med additiv tillverkning applicerat på högpresterande cykelkomponenter. Målet med arbetet var att utforska möjligheterna att utnyttja additiv tillverkning för styrstammar, samt ta fram en virtuell och en fysisk modell av en styrstam anpassad för detta. Genom en omfattande infosökning hämtades kunskap in om de tekniker och material som utgör den additiva tillverkningsgruppen. Därefter gjordes en fördjupning i en specifik teknik, nämligen EBM, electron beam melting. Produktutvecklingsprocessen för cykelkomponenten, en styrstam, dokumenterades för att identifiera styrkorna och svagheterna hos tekniken och för att i slutet utvärderas mot en traditionellt tillverkad referenskomponent. Designprocessen inleddes med infosökning och konceptgenerering för att sedan, med hjälp av digital mjukvara såsom Solid Edge och ANSYS, övergå till en iterativ process av modellering och simulering. Koncepten modellerades efter önskade egenskaper definierat i en kravspecifikation samt rådande EU-standard för styrstammar i tillåten deformation och utmattningsbrott. Ett slutgiltigt koncept valdes och sedan tillverkades en 3D-utskriven fysisk prototyp. I den avslutande delen diskuteras den utvecklade komponenten och jämförs med en vald referenskomponent. Det slutgiltiga konceptet lyckades inte prestera bättre än referenskomponenten i vikt. Men däremot erhölls värdefull insikt och kunskap angående den additiva processen. Slutsatsen som drogs var att additiv tillverkning är en legitim tillverkningsmetod för konstruktion av högpresterande cykelkomponenter. Förslag ges även för framtida arbete där framförallt en vidare analys med andra material som utnyttjar EBM-tekniken föreslås.
8
Sarlak, Shannon. "Möjligheter för produktion med additiv tillverkning : - En fallstudie." Thesis, Högskolan i Skövde, Institutionen för handel och företagande, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:his:diva-17739.
Abstract:
Background: Additive manufacturing is a manufacturing process that has for the past 30 years been used substantially within the branch of industry. By adding material layer-by-layer, an object will be designed, and this method is called 3D-printing. Despite the advantage of building an object without assemblage as in traditional manufacturing, there is a lot of limitations with this additive manufacturing. Are there more opportunities than difficulties with additive manufacturing or is this manufacturing process too advanced too take over the traditional manufacturing process once and for all? Purpose: The purpose with this study is to increase understanding for promises and challenges with additive manufacturing and in which context it is adequate to use. Which elements makes it more appropriate and which are less, with additive manufacturing. Implementation: In the theoretical frame of reference, an integrative review study has been formed, by collecting and working with data from precious studies. The focus applies on the content of additive manufacturing, differences between traditional manufacturing and additive manufacturing only in theoretical frame of reference, promises and challenge with AM-processes, logistical aspects that focuses on the service elements that interact between organizations and customers but also the quality issues that concern additive manufacturing, order qualifiers and order winners that makes the establishment unique also adequacy of materials for different AM-processes. The empirics contain data and information from two concerned organizations that utilize additive manufacturing, but also how they go about to achieve competitive advantages. The analysis compiles the theoretical frame of reference that is formed by the data from previous additive manufacturing studies. Together with the empirics that has been brought by the concerned companies. Through the question formulation and a designed survey study that was given to the two companies, an information rich integrative review was embodied. Conclusion: This case study shows, as well as other studies that concern additive manufacturing, the conclusion is the same. The conclusion shows that additive manufacturing leads to elements such as cost reduction regarding manufacturing, reduced tied capital, to shorten the lead time, less haul, more environmentally friendly and to make complex geometric objects that are hard to design through traditional manufacturing. There are differences between the companies chosen AM-processes, because each AM-process uses different material. Material offering is more considerable to Company A that uses plastics than to Rise Swecast AB that uses powder within metal production. Adequacy for additive manufacturing applies more to build geometric complex objects, manufacturing of lower production volumes. It applies less to larger production volumes, limit of material supplies of different AM-processes and also for building larger objects. There are also quality issues that concern the printout, thus there is no feedback equipment, but this controls after each printout to avoid variations between printouts and between AM-processes. Additive manufacturing will take more place in the industry branch, in the future, and eventually replace processes within the traditional production. There are great opportunities for additive manufacturing that will lead to profitability for companies and customers through decentralization, meaning that organizations do not need to invest in a whole factory.Bakgrund: Additiv tillverkning är en tillverkningsprocess som har på de senare åren börjat användas avsevärt det senaste 30 åren, inom industribranschen. Genom att addera material lager-för-lager bildas ett objekt och denna metod kallas för 3D-printing. Trots fördelen med att kunna tillverka ett objekt komplett utan att behöva montera ihop delar som i traditionell tillverkning, finns det många begränsningar med additiv tillverkning. Finns det fler möjligheter än svårigheter med additiv tillverkning eller är tillverkningsprocessen för avancerat för att ta över den traditionella tillverkningsprocessen helt? Syfte: Rapportens syfte är att öka förståelsen för möjligheter och svårigheter med additiva tillverkningsprocesser samt i vilken kontext det är lämpligt att använda. Vilka faktorer gör det mer eller mindre lämpligt med additiv tillverkning. Genomförande: I studiens teoretiska referensram har en fallstudie utförts genom att samla in och bearbeta data från tidigare studier. Här utformas studiens teori med fokus på innebörden av additiv tillverkning, jämförelse mellan traditionell tillverkning samt additiv tillverkning enbart i TR, möjligheter och svårigheter med tillverkningsprocessen, logistiska aspekter som fokuserar på den leveransserviceelement som samspelas mellan företag och kunder samt att detta inkluderar kvalité problem som uppstår med AM, orderkvalificerare och ordervinnare som gör företagen unika samt lämplighet av material för olika additiva tillverkningsprocesser. I empirin hittas data och information från två berörda företag som använder sig av additiv tillverkning inom produktionsområden och hur de går tillväga för att uppnå konkurrensfördelar. I analysen sammanställs den teoretiska referensram som utformats med hjälp av data från tidigare studier om additiv tillverkning, tillsammans med empirin som tagits fram med hjälp av dessa två berörda företag. Genom ett frågeställningsformulär och en utformad enkätstudie som gavs till respektive företag, kunde en informationsrik litteraturstudie utföras. Slutsats: Denna fallstudie visar likaså majoriteten av tidigare studier som berör additiv tillverkning, samma slutsats. Slutsatsen visar att additiv tillverkning leder till faktorer såsom kostnadsreducering gällande produktion, minskad bundet kapital, förkortade ledtider, färre transportsträckor, mer miljövänligt, skapa komplexa geometrier som är svårt att skapa på traditionellt vis. Det finns även skillnader mellan företagens valda AM-processer då företagen använder sig av olika tillverkningsprocesser och olika 3D-printer samt material. Materialutbudet är större hos Företag A som använder sig av plaster än hos Rise Swecast AB som använder sig av kvartssand vilket används inom metalltillverkning. Lämpligheten för additiv tillverkning passar mer vid uppbyggnad av komplexa geometrier, tillverkning av låga produktionsvolymer. Men lämpar sig mindre vid stora produktionsvolymer, begränsning vid materialval av olika AM-processer samt vid tillverkning av stora objekt. Det fanns även kvalitetsproblem gällande utskrifter då det inte finns några återkopplingsverktyg, men detta kontrolleras vid varje utskrift för att undvika variationer mellan utskrifter och processer. Additiv tillverkning kommer i framtiden att ta alltmer plats inom industribranschen och kommer även eventuellt att ersätta andra processer inom den traditionella tillverkningen just för att den bidrar med både med lönsamhet för företag samt kunder genom decentralisering, det vill säga att man inte behöver vara långt ifrån kunden samtidigt som man inte behöver investera i en hel fabrik.
9
PORAT, INGRID, and KLARA HOVSTADIUS. "A Business Model Perspective on Additive Manufacturing." Thesis, KTH, Industriell Management, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-239665.
Abstract:
Additive manufacturing (AM) is an immature manufacturing technology which is often considered to have the potential of disrupting the manufacturing industry and many industrial companies are currently investigating how they can position themselves within the AM market. Technological innovations alone are often insufficient to fully exploit the benefits of new technology and requires to be accompanied with business model innovation. Consequently, companies face challenges to find guidance related to the application of AM; what to offer and to whom (value proposition), how to deliver such offering (value creation) and how to capture the profit (value capture) – that is, how to structure an AM business model. Therefore, this research investigates how large incumbent manufacturing companies tackle the emerging AM market from a business model perspective. The research unpacks the common themes within three business model components (value proposition, value creation and value capture) in the context of an AM business model, where theme 5 is contradicted by theory and by several other themes: 1. Immature demand 2. Internal cases as a starting point 3. Knowledge offerings 4. End-to-end solutions 5. Broad customer focus 6. Start in a technology niche, then expand 7. Invest in machines to learn AM 8. Change in designer mindset required 9. Partnerships to drive the AM market forward 10. A shift in power 11. Close customer relations 12. It is a race to the market The research is based on a multiple-case study consisting of 16 interviews at six different companies and two universities.Additiv tillverkning (AM) är en omogen tillverkningsteknik som anses ha potential att kraftigt påverka den tillverkande industrin och många företag närmar sig nu AM för att undersöka hur de kan ta en stark position på marknaden. Teknologiska innovationer i sig är ofta otillräckliga för att till fullo utnyttja fördelar med ny teknik och därför krävs även innovation av affärsmodeller. Det kan vara svårt för företag att hitta argument och stöd för hur en affärsmodell inom AM ska struktureras, det vill säga avgöra vad som ska erbjudas och till vem (value proposition), hur erbjudandet ska levereras (value creation) och hur vinsten ska tillvaratas (value capture). Därför undersöker den här studien hur stora tillverkande företag möter den växande AM-marknaden utifrån ett affärsmodellsperspektiv. Forskningen påvisar gemensamma teman inom tre affärsmodellskomponenter (value proposition, value creation, value capture) i en AM-kontext, där tema 5 motsägs både av teorin och av flera andra teman: 1. Omogen efterfrågan 2. Starta med interna uppdrag 3. Kunskapserbjudanden 4. Helhetslösningar 5. Brett kundfokus 6. Börja i en tekniknisch, expandera sedan 7. Investera i maskiner för att bygga kunskap 8. Behov av förändring i designers tankesätt 9. Partnerskap för att driva AM-marknaden framåt 10. Maktpositionen skiftar 11. Nära kundrelationer 12. Det pågår ett race till marknaden Forskningen är baserad på en multipel fallstudie som inkluderar 16 intervjuer på sex olika företag och två universitet.
10
BÖCKER, SVEN-RUBEN, Kajetan Calczynski, and Simon Malmström. "Implementation of Additive Manufacturing in Uprights for a Formula Student Car." Thesis, KTH, Maskinkonstruktion (Inst.), 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-192571.
Abstract:
Detta kandidatexamensarbete fokuserar på möjligheterna att implementera additiv tillverkning på en styrspindel, en av nyckelkomponenterna i en Formula Student-bil. Målet var att få en inblick i denna tillverkningsteknologi och se om det skulle vara lämpligt att byta KTH Formula Students nuvarande styrspindlar i aluminium (Alumec 89) till att vara gjorda av titan (Ti6AL4V) utan att öka vikten, samt inte förlora styvhet och styrka i konstruktionen. Baserat på den nuvarande geometrin av styrspindeln för KTH Formula Students senaste bil, eV12, designades nya styrspindlar i titan med programmet SolidWorks. Denna process gjordes med hjälp av erfarenhet inom styrspindelskonstruktion och intuition, genom att analysera och förändra designen i en iterativ process. Tre konstruktioner gjordes: en lätt version av den exisisterande, vilken var baserad på den existerande styrspindeln i aluminium, en ihålig version och en okonventionell version som utnyttjar designmöjligheter med additiv tillverkning. För att verifiera de tre olika titankonstruktionerna utfördes det en analys av den existerande styrspindeln. Genom att använda resultatet från denna analys kunde mål för styvhet och maximal spänning sättas för den nya titanstyrspindeln. Ingen av koncepten uppnådde de satte målen fullt ut, men värdefull insikt i design, hållfasthetslära och tillverkningsteknik erhölls. Det faktum att den specifika styvheten för titan är lägre än den för aluminium betyder att skulle vara svårt att göra en fungrande design utan användning av topologioptimeringsmjukvara, om vikt är en av de viktigaste faktorerna. Med mer bearbetningstid skulle dessa konstruktioner troligtvis kunna möta målen.This bachelor thesis focuses on the possibility to implement additive manufacturing on the upright, one of the key components in a Formula Student car. The goal was to get an insight into this manufacturing technology and to see if it would be suitable to change KTH Formula Student’s current aluminium (Alumec 89) uprights to titanium (Ti6AL4V) ones, without gaining weight and losing stiffness and strength. Based on the current geometry of uprights for KTH Formula Student’s latest car, the eV12, new titanium uprights were designed using SolidWorks. This was done by using experience in upright design and intuition, by analysing and altering the designs in an iterative process. Three designs were made: a lighter version of the existing one, a hollow version and an unconventional version that utilises design possibilities with additive manufacturing. To verify the three different titanium designs, an analysis of the existing aluminium upright was performed. Using the results of this analysis, stiffness and maximum stress goals were set on the new titanium uprights. None of the concepts fully met the set goals, but valuable insight into design, solid mechanics and manufacturing methods was gained. The fact that specific stiffness of titanium is lower than that of aluminium means that it would be hard to make a proper design without the use of topology optimisation software, if weight is one of the most important factors. With more time, the designs would likely meet the set goals.
11
Slessarevich, Daniel, and Ljunggren Daniel Björk. "Additiv tillverkning - En undersökning av processbyte från traditionella tillverkningsmetoder." Thesis, Örebro universitet, Institutionen för naturvetenskap och teknik, 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:oru:diva-92686.
Abstract:
The conventional manufacturing methods, such as milling and turning, are reliable methods which makes them commonly used. These methods are capable of producing high precision details with high surface quality. But there are drawbacks and limitations. Many of these methods are expensive and require high production volume to be profitable. The design constraints for conventional manufacturing methods are usually determined by the machining tools, which restrict shape and form.Additive manufacturing methods have gained high attraction in the last decades as an alternative to conventional methods. With greater design freedom, ease to use interface and minimal material waste, cost and time usage can be minimized. But changing the production process requires high knowledge of capability and limitations for these methods. This step is critical to assure the right detail and quality requirements. Additive manufacturing at present is limited to material selection, low precision and possibility of reduced mechanical properties. This report aims to investigate additive manufacturing and the possibility of replacing conventional manufacturing of tools and products.De traditionella tillverkningsmetoderna (TT), exempelvis fräsning eller svarvning, är något många företag använder sig av för att bearbeta fram sina produkter. Dessa processer ger hög precision, snäva toleranser och en god ytfinish vid tillverkning. Men som för alla processer finns även nackdelar och begränsningar. Många av dessa processer är väldigt dyra och kräver större tillverkningsvolymer för att bli lönsamma. De har även begränsningar i frihet vid formgivning och kräver bland annat större kunskap hos operatören och leder till materialspill. På senare tid har additiva tillverkningsmetoder (AT) lockat många tillverkare för att byta ut de traditionella processerna. Med sin frihet i formgivning, enkelhet och diversitet ser man potential i att spara både tid och pengar. Men att byta ut nuvarande produktionsmetod kräver god förståelse av den nya metodens kapacitet och begränsningar. Detta för att kunna säkerställa kvalitetskrav för det tänkta arbetet. AT i dagens läge är begränsad till materialval, ger långt ifrån de snäva toleranser som kan åstadkommas med traditionella tillverkningsmetoderna, och kan påverka de mekaniska egenskaperna hos den tillverkade detaljen negativt. Vissa AT metoder kräver dessutom höga investeringskostnader och det visar sig inte alltid vara mer lönsamt mot traditionella tillverkningsmetoder. I detta arbete ska just detta undersökas och huruvida AT kan konkurrera med traditionella tillverkningsmetoder, samt hur AT kan säkerställa de krav som finns på befintlig produktion av detaljer. Detta arbete är en förstudie om additiv tillverkning och dess möjligheter att ersätta befintlig produktion av verktyg och produkter.
12
Anderberg, Axel, and Jonatan Esping. "Kylning av yttersula med hjälp av additiv tillverkning." Thesis, KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-264436.
Abstract:
Innovation genom additiv tillverkning sker snabbt i dagens industri där snabb prototyptillverkning är något som additiv tillverkning lämpar sig bäst för. Däremot utforskas möjligheter för tillverkning av detaljer med funktionellt syfte då additiv tillverkning möjliggör mer komplicerad design än traditionella tillverkningsmetoder. Med de miljöproblem som förekommer i dagens samhälle ger det upphov till extrema väderförhållanden, exempelvis skogsbränder. Givet det så har detta projekt utforskat möjligheten av att genom additiv tillverkning konstruera en sula med ett inbyggt kylsystem i syfte att kyla foten under förlängd arbetstid i omgivning med hög temperatur. Kravet som ställdes på sulan var att i en omgivning med hög temperatur skall sulan kunna kyla mer än en traditionell sula över en period på 8 timmar. Med hjälp av CAD- och FEM-program analyserades tre primära modeller med avseende på temperaturutväxling samt belastning, varav dessa tre modeller ställdes i relation till en traditionell sula utan kylsystem. Resultaten hänvisar till att med de krav som ställdes på sulan ges en högre kylningseffekt vid två av tre av dessa modeller relativt en traditionell sula. Dessutom finns potential för fortsatt utveckling av liknande sulor med avseende på specialtillverkning.Innovation through additive manufacturing occurs quickly in today’s industry where rapid prototyping is something that additive manufacturing excels at. However, research is being made to explore the ability for manufacturing components with functional use, where additive manufacturing makes more complex design possible in relation to traditional manufacturing methods. With the environmental problem that occurs in today’s world comes more extreme weather conditions, for example forest fires. With that as a basis, this project has explored the possibility of creating the sole of a shoe with a built-in cooling system, using additive manufacturing, for the purpose of extended work in an environment with a high temperature. The requirements put on the sole was that in an environment of high temperature the sole should be able to help reduce temperature inside the shoe itself over the course of an eight-hour workday. Three primary models were analysed in terms of transient temperature as well as load and deformation with the help of CAD and FEM programs, where these three soles were compared to a sole without any form of cooling system. The results show that with the parameters of the project, a greater cooling effect is achieved in two of the three models, compared to a regular sole. Furthermore, there is the potential for continued development of similar models of soles with respect to specific demands in fields such as hiking.
13
Liljestrand, Mathias, and Kirill Ljungberg. "Utveckling av betong för additiv tillverkning." Thesis, KTH, Byggteknik och design, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-230736.
Abstract:
Additiv tillverkning har stor potential för framtida betongkonstruktion. Inom industrier såsom fordonsindustrin, läkemedelsindustrin och flygplansindustrin existerar redan additiva tillverkningsmetoder i kommersiellt syfte men kompatibilitet med utvecklade byggstandarder samt svårigheter att balansera nödvändiga materialegenskaper har gjort att utvecklingen inom byggindustrin går resulterat i att utvecklingen efterfrågade egenskaperna. Vid additiv tillverkning skapas objekt genom att material placeras i lager skiktvis. Objekten skapas först digitalt som ett 3D-objekt där det sedan delas upp i horisontella skikt. Sedan följer en 3D-skrivare en förprogrammerad bana där den placerar materian tills objektet nått sin slutgiltiga form. Trots de stora utmaningarna så för additiva tillverkningsmetoder i byggindustrin med sig potentiella fördelar som överväger svårigheterna; komplexa designer till låg kostnad, inget materialspill, snabb byggtid, mindre arbetskraft, mindre miljöpålastningar m.m. Konventionell betong är oanvändbar då betong för additiva tillverkningsmetoder kräver egenskaper som inte har efterfrågats tidigare. Det ska vara flytande nog för pumpning men samtidigt fast nog för stapling. Betongens öppethållandetid krävs vara konstant för att undvika att betongen börjar hårdna innan den skrivs ut. Rapporten avser att bidra till utvecklingen av betongblandningar anpassade för de additiva tillverkningsmetoderna i byggindustrin. Detta åstadkoms genom framtagning och analys av nya typer av betong. Det saknas standardiserade och beprövade metoder för bedömning av betong anpassat för additiva tillverkningsmetoder. Hur tillverkningsmetoden påverkar miljön undersöks med målet att sänka miljöpålastningarna. En god betongblandning för additiva tillverkningsmetoder grundar sig inte endast på dess konstruktionsmässiga syfte, utan också på vilken typ av munstycke som används. På grund av detta är det i dagsläget omöjligt att skapa en universell blandning som är anpassad för samtliga munstycken och skrivarsystem. Betongen kräver en hög cementandel som leder till högre koldioxidutsläpp, andelen betong som krävs är dock lägre på grund av inget materialspill. Tillsatsmaterial används för att sänka cementandelen och nå en mer sammanhållen betongblandning. De slutgiltiga betongblandningarna har utrymme för förbättringar. Vidare justering av vct, tillsatsmaterial, armering och tillsatsmedel bör göras för utveckling av betong för additiva tillverkningsmetoder.3D writing of concrete has great potential for future building engeneering. Other industries such as the automotive industry, pharmaceutical industry, aerospace industry, etc. have already additive manufacturing methods for commercial purposes. The reason for this is the high standards set in the construction industry as well as difficulties to balance the demanded properties. At the additive manufacturing creates objects through that the matter be placed in the warehouse incrementally. The objects are first created digitally as a 3D object, which is then divided into horizontal layers. Then a 3D printer follows a pre-programmed path where it places the material until the object has reached its final form. . Despite the major challenges so for additive manufacturing methods in the construction industry, with potential benefits that outweigh the difficulties; complex designs for low cost, no material waste, fast build time, less labor, , less environmental degradation, etc. Conventional concrete is unusable when the concrete for additive manufacturing methods require properties that have not previously been demanded. It should be fluid enough for pumping but at the same time rigid enough for stacking. The concrete opening time is required to be constant in order to avoid that the concrete starts to harden before it is printing. The report intends to contribute to the development of concrete adapted for additive manufacturing methods in the construction industry. This is accomplished through the development and analysis of new types of concrete. There are no standard and proven methods for assessing concrete adapted for additive manufacturing methods. How the manufacturing method affects the environment is examined with the aim of reducing environmental impacts. A good concrete mix for additive manufacturing methods is based not only on its structural purpose, but also on the type of nozzle used. Because of this, it is currently impossible to create a universal mix that is adapted for all of the nozzles and the printer system. The concrete requires a high cement share which leads to higher carbon dioxide emissions, but the percentage of concrete required is lower due to no material play. Additives are used to lower the cement share and achieve a more cohesive concrete mixture. The final concrete mixtures have room for improvement. Further adjustments of vct, additives, reinforcement and chemical admixtures should be made for the development of concrete for additive manufacturing methods.
14
Bergström, Anton, and Emelie Bredhe. "Krympstudie inom additiv tillverkning : En fallstudie med elektronstrålesmältning av Ti6Al4V." Thesis, Mittuniversitetet, Avdelningen för kvalitets- och maskinteknik, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:miun:diva-34776.
Abstract:
I detta projekt har en studie av krympning vid additiv tillverkning i materialet Ti6Al4V gjorts, detta för att analysera hur utskrifter i olika storlekar och riktningar påverkas. Arbetet har genomförts av två studenter vid Mittuniversitetet i Östersund och görs på uppdrag av universitetets forskningssida. I projektet har förstudier gjorts för att lägga en grund för arbetet. Under förstudierna hittades information om att krympningen kunde minskas med hjälp av att använda stödmaterial i utskrifterna. Design för de detaljer som ska skrivas ut har valts ut med hjälp av tidigare forskning där trappor varit rekommenderat för att lätt kunna avgöra vad som händer i olika delar av en utskrift. Även detaljer för mätning av vassa kanter och avrundningar skrevs ut för att kunna kontrollera dessa om tid blev över men dessa mättes aldrig då fokus under hela detta arbetet legat på trapporna. Trapporna skrevs ut i tre olika storlekar. De skrevs ut både med och utan stöd och i både liggande och stående led i en EBM-maskin, Arcam S12. När de blivit utskrivna mättes de med hjälp av mikroskopet “Dino-Light edge Digital Microscope”. Informationen som kommit fram ur dessa mätningar har sedan lagts in i ett Excel dokument där tabeller och grafer tagits fram för att göra det lätt att uppfatta tendenser. De utmärkande tendenser som upptäcktes var att en större krympning alltid inträffade vid det första och tredje steget i en utskrift. Detta inträffade oavsett vilken storlek av trappor som kontrollerades och kunde undvikas med hjälp av att använda stödmaterial. I modellerna med stödmaterial kunde inte speciella tendenser synas och den krympning som syns i dessa mätningar kan bero på fel från den mänskliga faktorn vid mätningen. Trenderna är tydliga i de detaljer som skrivits ut utan stödmaterial. Detta fenomen kan bero på att materialet i skrivplattan som finns i skrivaren inte är detsamma som Ti6Al4V, vilket kan ha en inverkan på det utskrivna materialet i de lagren som är närmast skrivplattan. Krymp i detaljerna beror också på att pulvret i skrivaren blir mindre då det smälter vilket gör att varje lager inte får förväntad/ önskad tjocklek. Detta är ett problem som följer med genom hela utskriften oavsett om stödmaterial används eller ej. Arbetet som gjorts anses lyckat.This project is a about studying and anylazing shrinkage during the use of a EBM-machine in the material Ti6A14V. The study is done to anaylze how prints of diffrent size and printing direction are affected by the shrinkage. The project is done by two students at Mid Sweden University in Östersund and the project is requested by the research department of the university. Research has been made before the start of the project to give the students a solid understanding in the matter. During the research for information it was found that the shrink could be minimized by using supportmaterial in the print. The design for the parts that was going to be printed have been chosen through earlier studies of the matter where stairs was recommended to easy be able to see what goes on in the different parts of a print. Some details was also created so that measurements considering sharp edges and round details could be checked for deformations if there was enough time. Those were never measured since all the time of this project was focused around the stairs. The stairs were printed in three different sizes. They were also printed with and without supportmaterial and both standing up and lying down in the printer EBM Arcam S12. When the parts had been printed they were measured with a microscope called “Dino-Light edge Digital Microscope”. The information gotten from these measurements were put into a Microsoft Excel document where tables and graphs were created to make it easy to spot the tendencies of the prints. The tendencies that were noticeable was that the first and third step of every print had more shrink than the others. This occurred no matter the size the stairs were but did not occur in the parts printed with supportmaterial. No tendencies were noticed in the prints with supportmaterial and the shrinkage that was noted in these prints might also be because of the human factor. The trends are clearly visible in the parts printed without supportmaterial. This might be because of the different material in the printing plate that is stainless steel instead of Ti6Al4V. This might cause problem for the layers that are printed closest to the plate. The reason for shrinking in the details is also because of the fact that the powder that is being printed gets melted and therefor shrinks. This results in a thicker layer of powder everytime the powder is applied to the printing surface. This is a problem that goes on throughout the whole print no matter if supportmaterial is used or not. The work completed is considered to be well done.
Betyg: 180809
15
Hajzeri, Tesi. "3D-skrivare inom bilindustrin : Additiv tillverkning gentemot traditionell tillverkning." Thesis, KTH, Industriell produktion, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-233237.
Abstract:
3D-teknologin uppmärksammas alltmer inom bilindustrin. Additiv tillverkning har redanimplementerats i stor utsträckning på exempelvis prototypframtagning. Det krävs dock drastiskteknologisk förändring för att möta de krav som ställs från konsumenter och samhället.Syftet med arbetet är att undersöka och uppmärksamma 3D-skrivarens roll inom bilindustrin.Studien fokuserar på resurseffektiv produktion med hjälp av 3D-skrivare. Målet är att utvärderavad införandet av 3D-skrivare innebär för denna industri och samhället. Vidare analyseras fördelaroch nackdelar med hjälp av litteraturstudier och intervjuer. Dessutom utreds det vilken inverkan3D-skrivare kan ha på marknadsstrukturer samt på företagens externa och interna dynamik.Sammanfattningsvis undersöks den additiva tillverkningens potential och utmaningar inombilindustrin.Det finns inga stora mängder forskning inom området eftersom 3D-skrivare inom bilproduktionhar införts ganska nyligen och implementeringen fortfarande befinner sig på forsknings- ochprototypframtagningsnivå. I detta arbete strävas det efter att ge en omfattande bild av 3Dskrivarimplementeringpå alla processer inom produktionssektorn.En slutsats från studien är att tekniken medför ett paradigmskifte för bilbranschen. Det konstaterasdock av resultatet att 3D-skrivateknologin behöver utvecklas och förbättras för att den skaanvändas i större utsträckning. Därtill krävs det mer forskning inom ämnet och en satsning påinförandet av kurser och laborationer inom additiv tillverkning i universitet, som ett nödvändigtsteg mot att främja 3D-teknologins frammarsch inom produktion.3D technology gets increasing attention in the automotive industry. Additive manufacturing hasalready been implemented to a significant extent, for example on prototype production. On theother hand, a drastic technological change is needed for the automotive industry to handle thedemands of consumers and society.In this research, the 3D printer's role in the automotive industry is highlighted and investigated. Inthe study, the focus is on resource-efficient manufacturing using 3D printers. The goal is toexamine what the introduction of 3D printers means for this industry and the society. Furthermore,pros and cons are analysed and obtained with the help of literature studies and interviews. Inaddition, the impact of 3D printers on market structures and on the company's external and internaldynamics is investigated. In summary, the potential and the challenges of additive manufacturingin the automotive industry are examined.There is not a substantial amount of research in the field since 3D printers have been introducedquite recently to the car manufacturing and implementation is still at research and prototypeproduction level. Therefore, the aim with this work is to provide a comprehensive image of 3Dprinter implementation on all processes in the production sector.One conclusion from the study is that this technology can lead to a paradigm shift for theautomotive industry. However, 3D printing technology needs to be developed and improved tobecome more widely used. More research on the subject is needed and an effort to introducecourses and laboratory work in additive manufacturing at universities is necessary to promote 3Dtechnology's advancement in production.
16
Wakéus, Max, and Emma Larsson. "New generations Tools by ADDitive manufacturING : Energi- och kostnadsanalys ur tillverkningsperspektiv." Thesis, Tekniska Högskolan, Högskolan i Jönköping, JTH, Maskinteknik, 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hj:diva-28159.
Abstract:
Syfte – Syftet med examensarbetet är att studera om det finns miljömässiga och kostnadsmässiga fördelar att övergå till additiv tillverkning, 3D-printning, när det kommer till tillverkning av pressgjutningsverktyg. Studien har gjorts på en jämförelse mellan ett laboratorie försök samt den verkliga produktionen. Metod – En jämförelse av ett additivt tillverkat och ett traditionellt tillverkat pressgjutningsverktyg görs utifrån en förenklad livscykelanalys sett ur energiperspektiv samt tillverkningskostnad. Resultat – Jämförelsen leder till att påvisa vilken tillverkningsmetod som är mest miljö- och kostnadsmässigt korrekt att välja. Under studien har det visat att den traditionella tillverkningsmetoden är både mer miljövänlig och kostnadseffektiv jämfört med den additiva tekniken. Resultatet speglar ett specifikt laboratorie försök jämfört med traditionell tillverkning som har utvecklats och prispressats genom under en mångårig industri historia. Implikationer – Resultatet kan uppmuntra till vidare studie där den mest effektiva tekniken används. Det vill säga en uppföljningsstudie där den planerade tekniken kan förbättras från denna studie och ge ett annorlunda resultat. Begränsningar – Eftersom detta är en liten del i ett större projekt, ADDING, som i sin tur är en förstudie för eventuell fortsatt forskning, är analysen avgränsad till de delar i processen för framtagning av ett pressgjutningsverktyg som skiljer sig åt. Studien har valts att fokusera på energiförbrukningen samt tillverkningskostnad. Datainsamlingen har begränsats något av att tekniken är förhållandevis ny samt att tillgången till databaser varit begränsad.
17
Madeleine, Wedlund, and Bergman Jonathan. "Decision support model for selecting additive or subtractive manufacturing." Thesis, Högskolan i Gävle, Maskinteknik, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hig:diva-26996.
Abstract:
Additive manufacturing (AM), or 3D printing, is a manufacturing method where components are produced by successively adding material to the product layer by layer, unlike traditional machining where material is subtracted from a workpiece. There are advantages and disadvantages with both methods and it can be a complex problem to determine when one method is preferable to the other. The purpose of this study is to develop a decision support model (DSM) that quickly guides the end user in selecting an appropriate method with regards to production costs. Information is gathered through a literature study and interviews with people working with AM and CNC machining. The model takes into consideration material selection, size, times, quantities, geometric complexity, post-processing and environmental aspects. The DSM was formulated in Microsoft Excel. The difference in costs between each method in relation to quantity and complexity was made and compared to the literature. The AM model is verified with calculations from the Sandvik Additive Manufacturing. The margin of error is low, around two to six percent, when waste material isn’t included in the calculations. Unfortunately, verification of the CNC model hasn’t been performed due to a lack of data, which is therefore recommended as future work. The conclusion of the study is that AM will not replace any existing manufacturing method anytime soon. It is, however, a good complement to the metalworking industry, since small, complex parts with few tolerances benefits from AM. An investigation of existing solutions/services related to the study was also performed with the ambition that the DSM can complement existing solutions. It was found that while there are many services that helps companies with implementing AM through consulting, few provides any software to assist the company. Regarding the question if AM is profitable for certain products, only one software fulfilled that demand, though it didn’t provide any actual costs. The DSM therefore fills a gap among the existing services and software.Additiv tillverkning (AM), eller 3D-printing, är en tillverkningsmetod där komponenter produceras genom att succesivt addera material till produkten lagervis, till skillnad från skärande bearbetning där material subtraheras från ett arbetsstycke. Det finns fördelar och nackdelar med respektive metod och det kan vara ett komplext problem att avgöra när den ena metoden är att föredra framför den andra. Syftet med denna studie är att utveckla en beslutstödjande modell (DSM) som hjälper användaren välja lämplig metod med avseende på produktionskostnader. Information inhämtas genom en litteraturstudie samt intervjuer med personer som arbetar med AM och skärande bearbetning. Modellen tar hänsyn till material, storlek, tider, geometrisk komplexitet, efterbearbetning och miljöeffekter. Den beslutstödjande modellen skapades i Microsoft Excel. Skillnaden i pris mellan respektive tillverkningsmetod beroende på antal och komplexitet jämfördes mot litteraturstudien. Modellen för AM verifieras med hjälp av kostnadskalkyler från Sandvik Additive Manufacturing. Felmarginalen är förhållandevis låg på cirka två till sex procent när spillmaterial inte tas hänsyn till. Tyvärr har modellen för skärande bearbetning inte verifieras på grund av en brist på data, vilket därför rekommenderas som fortsatt arbete. Slutsatsen är att AM inte kommer ersätta någon nuvarande tillverkningsmetod. Det är dock ett bra komplement till metallindustrin eftersom små, komplexa komponenter med få toleranskrav gynnas av AM. En undersökning över nuvarande tjänster relaterat till studien genomfördes med ambitionen att utreda om den beslutstödjande modellen kompletterar dessa. Resultatet av undersökningen visar att medan det finns många konsulttjänster som hjälper ett företag implementera AM så är det få som erbjuder någon form av mjukvara. Gällande frågan om AM är lönsam för vissa produkter så var det bara en mjukvara som kunde besvara den, dock utan att visa några kostnader. Den beslutstödjande modellen framtagen i denna studie fyller därmed en funktion bland nuvarande tjänster och mjukvaror.
18
Bäckman, Tobias. "Utredning om konstruktion och beräkning för additiv tillverkning - Markforged." Thesis, Mälardalens högskola, Innovation och produktrealisering, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:mdh:diva-40172.
Abstract:
The following thesis work was performed by Tobias Bäckman between 2018-01-15 – 2018-06-01 on behalf of Deva Mecaneyes. Deva Mecaneyes had identified a need and a possible application area for additive manufacturing based on the Markforged Mark Two 3D-printer which they had purchased. However, many question marks remained regarding how the materials from the printer would behave. How to design against this manufacturing method and which applications that could be beneficial for the company. At the start of the project it was identified that Deva Mecaneyes main limitations for not implementing 3D-manufacturing more extensive in their product development process was partly the lack of experience of additive manufacturing methods but mainly due to the lack of reliable material data for the printed parts. Based on this, three research questions were formulated. These research questions discuss how to replace traditional manufacturing methods, which material relationships are possible to identify, and which factors should be considered when designing against additive manufacturing. The bulk of the work thus consisted of producing material data for materials that are compatible with Markforged mark Two. This was done based on ASTM standards that treat tensile tests, bending tests and fatigue tests. Two already existing products from Deva Mecaneyes in the field of lifting gear for manufacturing industries were selected with the purpose to redesign these products to be manufactured with the Mark Two 3D-printer instead. In this way, an alternative way for these applications could be showed by replacing the traditional manufacturing methods with additive manufacturing methods. The reconstructed lifting gear was also manufactured to be verified against the produced material data but also to demonstrate improvement or deterioration against the existing lifting gear. The measurable goals for the project were to prove cost and time reduction by at least 50% by replacing the traditional manufacturing methods with additive manufacturing methods while maintaining the same reliability. The result demonstrated two redesigned lifting gears with many improvement areas. A great result that stood out was a cost reduction of approximately 80% and 90% respectively. Several material relationships have been identified during the work and new experiences regarding printed details have arisen. The author believes that the work, with addition to the accomplished goals, has laid a good ground to begin to understand the materials more and more and thus a good beginning to obtaining a reability from 3D-printed details. Which is a decisive factor to begin replacing the traditional manufacturing methods.Följande examensarbete är utfört av Tobias Bäckman mellan 2018-01-15 – 2018-06-01 på uppdrag av företaget Deva Mecaneyes. Deva Mecaneyes hade identifierat ett behov och ett möjligt användningsområde för additiv tillverkning baserat på en 3D-skrivare av modellen Markforged mark Two som de köpt in. Dock kvarstod det många frågetecken hur materialen i de utskrivna detaljerna beter sig, hur man skall konstruera mot denna tillverkningsmetod samt vilka tillämpningsområden som skulle kunna vara fördelaktiga. Vid uppstart av projektet identifierades de största begränsningarna till varför Deva Mecaneys inte implementerar 3D- utskrifter mer omfattande i deras konstruktionsarbete som delvis den bristande erfarenheten av additiva tillverkningsmetoder, men främst på grund av avsaknaden av trovärdig materialdata och beräkningsunderlag att tillämpa för fysiska 3D-utskrivna detaljer. Utifrån detta formulerades tre stycken forskningsfrågor. Dessa forskningsfrågor behandlar hur man skulle kunna ersätta traditionella tillverkningsmetoder, vilka materialsamband som är möjliga att identifiera samt vilka faktorer som bör tas hänsyn till vid konstruktion mot additiva tillverkningsmetoder.Huvuddelen av arbetet har därmed bestått av att producera materialdata för materialen som är kompatibla med Markforged Mark Two. Detta har skett baserat på ASTM-standarder som behandlar dragprover, böjprover och utmattningsprover.Två befintliga produkter från Deva Mecaneyes inom området lyftredskap valdes sedan ut för att omdesignas mot additiva tillverkningsmetoder. På så vis redovisas en alternativ väg att gå genom att ersätta de traditionella tillverkningsmetoderna med additiva tillverkningsmetoder. De omkonstruerade lyftredskapen tillverkades även för att dels verifieras mot den framtagna materialdatan men även för att redogöra förbättring alternativt försämring mot de befintliga lyftredskapen.De mätbara målen för arbetet var att kunna påvisa kostnads och tidsreducering med 50% genom att byta ut de traditionella tillverkningsmetoderna mot additiva tillverkningsmetoder. Resultatet påvisade två omkonstruerade lyftredskap med många förbättringsområden. Där framförallt en kostnadsreducering på cirka 80% respektive 90% identifierades.Under arbetets gång har ett antal materialsamband kunnat identifieras och nya erfarenheter angående utskrivna detaljer från Markforged Mark Two har uppstått. Författaren anser att arbetet, utöver de uppfyllda målen, har lagt en god grund till att börja förstå materialen mer och mer och därmed en god början till att börja erhålla en tillförlitlighet hos 3D-utskrivna detaljer som är en avgörande faktor till att börja ersätta vissa av de traditionella tillverkningsmetoderna.
19
Ingman, Richard. "ADAPTION OF A HEATSINK TO ADDITIVE MANUFACTURING. : INCLUDING A GUIDE TO INDUSTRIAL STARTUP OF AM." Thesis, KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-262655.
Abstract:
This thesis is an investigation of the current status of additive manufacturing (AM) regarding different technologies, the level of implementation in industry and the future obstacles for further implementation. As a secondary objective, an existing heatsink for electronic equipment was redesigned, adapted to and improved using the design advantages of AM, and was later manufactured through 3D-printing in aluminium (AlSi10Mg). The thesis resulted in a summarized roadmap of recommended actions for Saab Surveillance in Järfälla in the near future. And a redesigned heatsink, which was tested to hold a static pressure of 30 bar, and simulated to achieve the same pressure drop in the channel and withstand the same vibration load as the old heatsink. At the same time, the new design reduced the total weight by 20% and increased the heat transferring surface area of the channel by 100%, potentially doubling the heat transfer capability.Detta examensarbete har undersökt den nuvarande statusen hos additiv tillverkning (AM) vad gäller olika teknologier, hur långt implementeringen i industrin kommit och framtida hinder som måste lösas för vidare implementering. Som sekundärt mål för projektet har en existerande elektronikkylare designats om och förbättrats med hjälp av designfördelarna hos AM, och tillverkades sedan genom 3D-printning i aluminium (AlSi10Mg). Arbetet har resulterat i en sammanfattad ’roadmap’ med rekommendationer för vad Saab Surveillance i Järfälla bör göra inom AM den närmaste tiden, samt en ny kylare som framgångsrikt trycktestades upp till 30 bar. Genom simuleringar visades den uppnå samma tryckfall och klara samma vibrationer som den tidigare kylaren, samtidigt som den väger 20% mindre och har en 100% ökning av kylkanalens våta area vilket potentiellt innebär en dubblering av kylförmågan.
20
Stenford, Rebecka, and Rebecca Röing. "Den nya revolutionen? Additiv tillverknings potential för spridning till modeindustrin." Thesis, Högskolan i Borås, Akademin för textil, teknik och ekonomi, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hb:diva-10240.
Abstract:
Teknisk utveckling och innovation är drivande för samhällets ekonomiska tillväxt. Vilja och förmåga att innovera är också avgörande för företags överlevnad då lyckosam innovation skapar konkurrensfördelar. Additiv tillverkning är en ny produktionsmetod som har potential att revolutionera hur produkter tillverkas. Tekniken kastar om förutsättningarna för hur företag konkurrerar genom att möjliggöra kostnadseffektiv tillverkning av små serier, produktion nära kundorderpunkten och kundanpassning. Modeindustrin är en komplex och hårt konkurrensutsatt bransch där företag befinner sig i en konstant strävan efter differentiering. För att nå framgång måste företag skapa fördelar gentemot konkurrenterna. Flera branscher har redan börjat använda additiv tillverkning och företag skapar framgångsrikt konkurrensfördelar genom att implementera tekniken. Inom modebranschen har dock additiv tillverkning använts begränsat och inte för produktion av konsumentprodukter. Vårt intresse väcktes för att vidare utreda huruvida det är lämpligt att implementera additiv tillverkning på bredare front. Studiens syfte är att fördjupa diskussionen kring spridning av ny teknik genom att studera additiv tillverknings potential för spridning till modeindustrin. Studien har genomförts med en deduktiv ansats där teorikärnan utgjorts av Schumpeters teorier kring innovation och Rogers teorier om innovationsdiffusion. Studien har varit av kvalitativ karaktär där empiriinsamlingen skett genom semi-strukturerade intervjuer med representanter från företag som använder additiv tillverkning samt forskare inom det textila området. Studiens slutsats är att additiv tillverkning inte lämpar sig för produktion av kläder så som vi känner dem idag. När empirin analyseras i förhållande till studiens teorier framkommer aspekter som indikerar ett flertal matchningar mellan fördelarna med additiv tillverkning och modeindustrins karaktärsdrag framkommit. Att implementera additiv tillverkning kan, i framtiden, vara en möjlighet för modeföretag att i framtiden skapa konkurrensfördelar.Technological development and innovation are driving forces behind economic growth. Having the will and ability to innovate are also crucial factors for companies as successful innovation creates competitive advantage. Additive manufacturing is a new production process with the potential to revolutionise the way products are being manufactured. The technique disrupts competitive conditions by enabling cost-effective production of small lot sizes, production close to the decoupling point and customisation. The fashion industry is a complex and highly competitive industry, companies are in a constant quest for means of differentiation. In order to be successful, companies must create advantages over the competitors. Several sectors have already started using additive manufacturing and companies create successful competitive advantage by implementing the technology. In the fashion industry however, additive manufacturing has been used sparsely and not for production of consumer products. Our interest was awaked to further investigate whether or not it is appropriate to extend the use of this new technology. The purpose of this study is to immerse the discussion of diffusion of new technology by studying additive manufacturing’s potential of spreading to the fashion industry. The study was conducted with a deductive approach and the central theories have been Schumpeter’s theories of innovation and Rogers’ theories of diffusion of innovations. The study has been of a qualitative nature and semi-structured interviews with representatives from companies using additive manufacturing and researchers in the textile field were conducted to collect the empirical data. The conclusion is that additive manufacturing is not yet suitable for production of clothing. Nonetheless, when the empirical data was analysed in relation to the theories used, multiple matches between the benefits of additive manufacturing and the characteristics of the fashion industry were revealed. Consequently, implementing additive manufacturing can, in the future, pose opportunities for fashion companies to create competitive advantage. The thesis is written in Swedish.
21
Pettersson, Alexander. "Additiv tillverkning för högre teknisk tillgänglighet i internationella insatsområden." Thesis, Försvarshögskolan, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:fhs:diva-7431.
Abstract:
In this paper the military utility of additive manufacturing of spare parts during international deployment is explored. We also analyze the effect that additive manufacturing has on technical availability. International deployment can be tough for logistical reasons and this leads to a difficulty in supplying ground troops with spare parts. If the spare parts cannot be acquired in the deployment area these have to be shipped from central distribution centers or be ordered directly from the industries. Some spare parts are uncommon and not stored in distribution centers but only get manufactured on order. This type of production can lead to delivery times of up to 40-50 weeks. With additive manufacturing this process could be shortened to 4-10 weeks. Conclusions that can be drawn is that additive manufacturing has military utility and can give a higher technical availability, given that a few technical difficulties are resolved. At this point there is a shortcoming in the number of qualified materials for printing spare parts for regular vehicles and this makes it difficult for the industry to approve of spare parts constructed with additive manufacturing. The winning in technical availability is directly linked to how difficult the deployment area is to reach for logistical units. Additive manufacturing has a higher positive effect in areas that are hard to reach.I denna uppsats undersöks den millitära nyttan med additiv tillverkning av reservdelar för markförband under internationell insats och hur detta kan påverka den tekniska tillgängligheten på systemen. Internationella insatser kan kräva långa logistikkedjor vilket innebär att reservdelar som inte kan införskaffas i närområdet måste fraktas från en bakre underhållsnivå eller beställas direkt från leverantör. Vid vissa tillfällen med skador på system som kräver nyproduktion av reservdelar från tillverkare, kan det i dagsläget ta upp till 40-50 veckor. Med additiv tillverkning kan förloppet kortas ner betydligt och tillverkningstiden blir istället 4-10 veckor. Slutsatser som kan dras är att additiv tillverkning har en militär nytta och kan ge en högre teknisk tillgänglighet, förutsatt att en del tekniska svårigheter klaras ut. I dagsläget finns det brister i mängden kvalificerade material för utskrifter till vanliga fordon vilket gör det svårt för industrin att godkänna reservdelarna som en ordinarie reparationsmetod i sina produkter. Vinsten i teknisk tillgänglighet är också kopplad till hur svårtillgängligt insatsområdet är. Desto svårtillgängligare området är desto större vinst medför additiv tillverkning.
22
Faresani, Mahdi Amirian, and Rosa Hadipoor. "Additiv Tillverkning i Fordonsindustrin : Avgörande faktorer vid val av lämplig 3D-skrivarteknik Additive Manufacturing in Automotive Industries - Decisive factors in the selection of suitable 3D printing technology." Thesis, Högskolan i Borås, Institutionen Ingenjörshögskolan, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hb:diva-17975.
Abstract:
Additiv tillverkning (AT) eller 3D-utskrivning är en teknologi som har berömts den senaste tiden och förutsägs kommer att förändra hela tillverkningsindustrin. Dessa termer hänvisar båda till ett antal tillverkningstekniker där ett objekt framställs skikt för skikt genom att successivt tillföra material i tunna lager.Baserat på en litteraturstudie och intervjuer med experter inom området undersöker denna studie möjligheten att använda AT inom företaget CJ Automotive (CJA) vilket är en underleverantör inom fordonsindustrin som tillverkar olika slags pedalsystem. Rapporten beskriver additiv tillverkning, dess fördelar och olika användningsområden. Olika AT-tekniker, AT-material och välkända 3D-skrivartillverkare presenteras. Signifikanta fakta rörande både kvalitet, kostnad och teknik redogörs för. Även en jämförelse mellan olika tekniker redovisas.Denna rapport innehåller riktlinjer för hur ett företag ska tänka och vilka faktorer som är viktiga vid val av rätt 3D-skrivarteknik. Studien pekar på att det finns många fördelar med att utnyttja 3D-skrivare under utvecklingsprocessen på företaget. Detta kommer att påskynda utvecklingsprocessen och eventuellt förbättra produkterna till följd av mer flexibilitet och designmöjligheter. Slutligen föreslås två AT-tekniker som tycks vara de lämpligaste med tanke på företagets verksamhet.Program: Högskoleingenjörsexamen i Maskiningenjörprogrammet - Produktutveckling
23
Steffen, Johann. "VIKA - Konzeptstudien eines virtuellen Konstruktionsberaters für additiv zu fertigende Flugzeugstrukturbauteile." Thelem Universitätsverlag & Buchhandlung GmbH & Co. KG, 2021. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A75869.
Abstract:
Gegenstand der Arbeit ist die konzeptionelle Ausarbeitung einer virtuellen Anwendung, die es den Anwendern in der Flugzeugstrukturkonstruktion im Kontext der additiven Fertigung ermöglicht, interaktiv und intuitiv wichtige Entscheidungen für den Bauteilentstehungsprozess zu treffen. Dabei soll sich die Anwendung adaptiv je nach Anwendungsfall in der Informationsbereitstellung an die jeweils benötigten Anforderungen und Bedürfnisse des Anwenders anpassen können.
24
Prusic, André. "Perimeter." Thesis, KTH, Arkitektur, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-146717.
Abstract:
The project explores the possibilities of using additive manufacturing (3d-printing) to build architecture. Through a combination of theoretical research and practical experiments a building system has been developed which has the capabilities to create houses with great geometric flexibilities to a affordable price today. The construction system Perimeter is demonstrated in a pavilion situated at Norra Djurgården in Stockholm.Projektet undersöker möjligheterna att använda additiv tillverkning (3d-printning) för att bygga arkitekturen. Genom en kombination av teoretisk forskning och praktiska experiment har ett byggsystem utvecklats som har kapacitet att skapa hus med stora geometriska flexibilitet till ett överkomligt pris i dag. Konstruktionssystemet Perimeter demonstreras i en paviljong belägen på Norra Djurgården i Stockholm.
25
Nyberg, Louise. "Konceptutveckling av ett slalomarmskydd : För paraalpinåkare med förkortad underarm." Thesis, Mittuniversitetet, Institutionen för kvalitets- och maskinteknik, 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:miun:diva-42842.
Abstract:
Alla ska ha lika stor möjlighet att utöva idrott på lika villkor. Parasport är idrott till för personer med någon form av funktionsnedsättning såsom synnedsättning, intellektuell funktionsnedsättning eller rörelsenedsättning. Inom parasport finns alpin skidåkning som går ut på att ta sig ned för backen så snabbt som möjligt i en utstakad bana. Utbudet av professionell utrustning för både alpint och andra sporter som är möjlig att individanpassa mot idrottsutövarens behov är mycket begränsad om än inte obefintlig. Projektet initierades av landslagstränaren för alpina parasportförbundet, Henrik Bergqvist. Syftet med detta projekt är att möjliggöra en bättre tackling av en slalomkäpp för paraalpinåkare med förkortad underarm. Målet med projektet är att ta fram ett konceptunderlag för att kunna tillverka ett alpint slalomarmskydd. Konceptunderlaget kommer innefatta tredimensionella ritningar för produkten samt materialval och tillverkare. Denna rapport omfattar en produktutvecklingsprocess innehållande fem faser, förstudie, produktspecificering, konceptgenerering, utvärdering och val av koncept, prototyp och detaljkonstruktion. Resultatet av projektet genererades i ett konceptunderlag för ett slalomarmskydd till paraalpinåkare med förkortad underarm. Detta koncept har funktionen att tackla bort slalomkäppen samtidigt som den ska vara ergonomisk mot underarmen, och ha ett material som tål de påfrestningar som skyddet kommer utsättas för. Projektet och dess resultat överlämnas till uppdragsgivaren med goda förutsättningar att vidare kunna tillverka detta slalomarmskydd.Everyone should have an equal opportunity to practice sports on equal terms. Parasport is sports for people with some form of disability such as visual impairment, intellectual disabilities or mobility impairment. In parasport, there is alpine skiing that involves getting down the slope as quickly as possible in a marked course. The range of professional equipment for both alpine and other sports that can be individually adapted to the athlete's needs is very limited, although not non-existent. The project was initiated by the national team coach for the alpine parasport association, Henrik Bergqvist. The purpose of this project is to enable a better tackle of a slalom gate for para-alpine skiers with a shortened forearm. The goal of the project is to produce a concept material to be able to manufacture an alpine slalom arm guard. The concept material will include three-dimensional drawings for the product as well as material selection and manufacturers. This report covers a product development process that includes five phases, feasibility study, product specification, concept generation, evaluation and selection of concepts, prototype and detailed design. The result of the project was generated in a concept data for a slalom arm protection for para-alpine skiers with a shortened forearm. This concept has functions to tackle the slalom gate while at the same time being ergonomic against the forearm and having a material that can withstand the stresses to which the protection will be exposed. The project and its results are handed over to the client with good conditions to be able to further manufacture this slalom arm guard.
Betyg 2021-07-16
26
Johansson, Kenny. "Process and microstructure development of a LPBF produced maraging steel." Thesis, Karlstads universitet, Avdelningen för maskin- och materialteknik, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kau:diva-79004.
Abstract:
Additive manufacturing (AM) has the possibility of producing complex-shaped components which can not be produced by conventional manufacturing methods. This gives the opportunity for designers to freely think outside the design spectra which is otherwise limited by conventional manufacturing methods. AM of metal has rapidly been developed for the last three decades, and they now are reaching industrial acceptance levels, metal feedstock for use in AM is also rapidly growing. AM of metals is especially of interest for the tooling industry. The design freedom which AM offers the tooling manufacturer can design complex cooling channels within moulds, which could reduce cycle time and enhance the quality of components produced with the moulds. Maraging steels have been proven to both be able to be processed with AM but also have comparable performance to traditionally carbon-based used tool steels. Laser Powder Bed Fusion (LPBF) is one of the most promising AM systems today, by using powder as a feedstock it can produce high-resolution parts without needing to process them after they have been produced. However, there is a need to better understand processing within the LPBF system. This master thesis is aimed to process a newly developed maraging steel from Uddeholm, and conduct process parameter experiment and study their correlation to be able to produce samples with as few defects possible. It is crucial to conform to a good methodology for how to find those correlations and see how they influence the printed material. LPBF process has a multi-complex variable system, and by narrowing down the complexity by focus on the most influencing parameters as has been proven by many researchers. Even with a reduced focus, it is still a multi-variable problem. In this study a methodology of finding process parameters relations, a Design Of Experiment software was used, namely, MODDE. By screening of process parameter ranges, within the software, a statistical evaluation of operational process window can be found with fewer conducted experiment. Development of process parameter can traditionally be time-consuming and result in an unnecessary large number of experiments to find the operational window. The experiment showed that laser power and point distance had the most influencing effect on relative density, followed by exposure time and hatch distance. The experiment was firstly conducted with a layer thickness of 50 µm, the achieved relative density resulted in over 99.8 percent. However, a large lack of fusion defects was observed inside the specimens. Even though a high relative density was measured, a pore analysis has to be conducted to fully understand the size and shape of defects since they can have a severe impact on mechanical properties. It was believed that the layer thickness was too high and that the defects could be reduced by printing a set with same process parameters but with a lower layer thickness of 40 µm instead. The reduction of layer thickness did result in a significant decrease of the defects observed. However, future work after this thesis must be continued to further optimize and to increase the solidity of printed material to reach closer to its conventional produced relativesAdditiv tillverkning har möjligheten att producera komplext konstruerade komponenter som inte kan produceras med konventionella tillverkningsmetoder. Detta ger konstruktörer möjligheten att fritt tänka utanför designspektra som annars begränsas av konventionella tillverkningsmetoder. Additiv tillverkning av metall har snabbt utvecklats under de senaste tre decennierna och har nu nått industriella acceptansnivåer. Metallråvara för användning i additiv tillverkning växer snabbt. Additiv tillverkning av metaller är särskilt intressant för verktygsindustrin, designfriheten som additiv tillverkning kan erbjuda verktygstillverkaren för att kunna utforma komplexa kylkanaler inuti formar. Det kan således reducera cykeltiden och förbättra kvaliteten på komponenter som produceras med formarna. Maråldringsststål har visat sig att både kunna processas i additiv tillverkning och har jämförbara egenskaper med traditionellt kolbaserade verktygsstål. Pulverbäddsystemet är ett av de mest lovande systemen idag, genom att använda pulver som råmaterial kan systemet producera komponenter med hög noggranhet utan att behöva bearbeta dem efter att processen är klar. Det finns emellertid ett behov av att bättre förstå själva processen inom pulverbädds teknologin. Den här masteruppsatsen syftar till att additivt tillverka ett nyutvecklat maråldringsstål från Uddeholm. Samt att genomföra processparameterexperiment och studera deras korrelation för att kunna producera prover med så få defekter som möjligt. Det är avgörande att hitta en metod för hur man hittar korrelationerna och se hur de påverkar det tillverkade materialet. Pulverbäddsystemet har ett multikomplext variabelsystem. För att minska komplexiteten kan fokus läggas på de mest inflytelserika processparametrarna, vilket har bevisats av många forskare. Även med ett reducerat fokus är det fortfarande ett flervariabelsproblem. I denna studie användes en metod för att hitta relationer mellan processparametrar och en Design Of Experiment-programvara, nämligen MODDE. Genom screening av processparametrar, inom programvaran, kan en statistisk utvärdering av operativt processfönster hittas med färre genomförda experiment. Utvecklingen av processparametrar kan traditionellt vara tidskrävande och resultera i ett onödigt stort antal experiment för att hitta det operativa fönstret av processparametrar. Experimentet visade att lasereffekt och punktavstånd påverkande den relativa densiteten mest, följt av exponeringstiden och spåravståndet. Experimentet genomfördes först med en lagertjocklek av 50 mikrometer, lagertjockleken resulterade i en relativ densitet på över 99,8 procent. Emellertid observerades stora fusionsdefekter inuti proverna. Även om en hög relativ densitet mättes, måste en poranalys genomföras för att fullt ut förstå storleken och formen på defekter eftersom de kan ha en avgörande inverkan på mekaniska egenskaperna. Det misstänktes att lagertjockleken var för hög och att defekterna kunde minskas genom att tillverka en ytterligare uppsättning av samma processparametrar men med en lägre lagertjocklek på 40 mikrometer istället. Minskningen av lagertjockleken resulterade i en signifikant minskning av de observerade defekterna. Framgent efter den här avhandlingen måste dock arbetet fortsätta att ytterligare optimera och öka soliditeten i det additivt tillverkade materialet. Det för att uppnå bättre prover och komma ännu närmre det konventionellt tillverkade materialets egenskaper.
27
Emericks, Isak. "Challanges In Constructing Large Frame FDM 3D Printers." Thesis, KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-279503.
Abstract:
This project was initiated by Postnord who wanted to develop their own large frame FDM 3D printer, mainly for two reasons. The first reason was to be able to use the collaboration between Postnord and KTH to present how Postnord are promoting domestic production in the same time as portraying themselves as leaders in the field of additive manufacturing in Sweden. The second reason was to get a machine with the ability to print both small- and large-scale prototypes and products to be used in an industrial environment. The targeted goals and desired outcome of the PP3D (PostPaper3D - project name) was to construct a large frame FDM 3D printer, with a build area of 1 square meter and (if possible) a printing volume of 1 cubic meter, capable of printing parts for industrial applications. This would be achieved by using industrial components and state-of-the-art open source 3D printing control systems. Sensors for filament run-out detection and automatic printer bed levelling was also desired. On top of these goals KTH-IIP wanted the project work to focus on the construction of large frame FDM 3D printers, what challenges appear in scaling up the technology, to further the internal vision of developing strategic competencies in the field of additive manufacturing - as requested by the industry. The result of the project was a FDM 3D printer with a build volume of 1000x1000x950 [mm] that comes with dual independent extruders - meaning it may either print two copies of the same part simultaneously or utilize both printer heads to work on a single component. The top tested speed (printing) was 100 [mm/s] and the top tested movement speed was 250 [mm/s]. The theoretical accuracy of the machine is 50 [μm] but this has not been tested in this project. In the scope of the master thesis all prototype-symptoms were not eliminated, where the most considerable issue being the motors occasionally skipping steps (and losing their location) during rapid accelerations and changes in velocity. When this happens, it will most likely result in a failed print. The proposed solution for this is to further adjust the firmware to allow for finer, more regulated accelerations and speeds. Another possible solution is to replace the motors with stronger ones. In delivery the machine operates using state of the art components and software, from prominent Swedish and international producers. An interview of Isak Emericks alongside the printer can be seen in Appendix B, in the form of a newsletter.Det här projektet initierades av Postnord som ville utveckla en egen storskalig FDM 3D printer, huvudsakligen på grund av två anledningar. Den första för att kunna använda samarbetet med KTH för att visa hur Postnord främjar inhemsk produktion samtidigt som de själva är ledare och initiativtagare inom additiv tillverkning i Sverige. Den andra anledningen var för att få tag på en maskin som har möjligheten att skriva ut stora- och småskaliga prototyper och produkter som kan användas i en industriell miljö. De uppsatta målen och önskvärda resultatet med PP3D (PostPapper3D - projektnamn) var att konstruera en storskalig FDM 3D skrivare, men en byggarea på 1 kvadratmeter och (om möjligt) en byggvolym på 1 kubikmeter, kapabel att skriva ut delar för industriella tillämpningar. Det här skulle uppnås genom att använda industriella komponenter och toppmoderna kontrollsystem för 3D skrivare. Sensorer för att upptäcka när utskriftsmaterialet var på väg att ta slut och automatisk utjämning av byggytan var också önskvärt. Förutom dessa målsättningar så ville KTH-IIP att arbetet skulle fokusera på konstruktionen av en storskalig FDM 3D skrivare, vilka utmaningar och problem som uppstår när tekniken skalas upp, för att fortsätta den interna visionen om att utveckla strategiska kompetenser inom additiva tillverkningsmetoder - vilket industrin efterfrågade. Resultatet av projektet var en 3D skrivare med en byggvolym på 1000x1000x950 [mm] som kommer utrustad med två (individuellt styrda) utskriftshuvuden - som antingen kan skriva ut två identiska kopior av samma objekt eller som kan arbeta tillsammans för att bygga upp en komponent mer effektivt. Den högsta testade utskriftshastigheten var 100 [mm/s] och den högsta testade hastigheten för rörelse var 250 [mm/s]. Den teoretiska upplösningen hos maskinen är 50 [μm] men det här har inte kontrollerats i det här projektet. Inom omfattningen av ett examensarbete (civilingenjör) så hann inte alla prototyp-symptom elimineras, där det mest betydande problemet var att motorerna bitvis missar steg (och förlorar sin positionering) under hastiga accelerationer och förändringar i rörelseriktning. När detta händer så resulterar det oftast i misslyckade utskrifter. Den presenterade lösningen för det här är att fortsätta justera mjukvaruinställningarna tills finare och mer kontrollerade rörelsemönster uppnås. En annan tänkbar lösning är att byta ut motorerna mot starkare varianter. Vid leverans så nyttjar maskinen toppmoderna komponenter och mjukvara, från framstående svenska och internationella producenter. En intervju med Isak Emericks tillsammans med 3D skrivaren hittas i Bilaga B, i formen av ett nyhetsbrev.
28
Hari, Vignesh. "Evaluating spreadability of metallic powders for powder bed fusion processes." Thesis, KTH, Materialvetenskap, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-283544.
Abstract:
Additive manufacturing technologies are widely used in aerospace, space, and turbine industries. Parts can be manufactured directly by selectively adding materials layer-by-layer. A key aspect that is critical to the quality of the final component being manufactured is the powder characteristics. The prevailing powder characterisation techniques help in predicting the flowability of powders but do not relate to the spreading nature of the powder. To create high-quality thin layers of metal powder, it is essential to understand powder spreadability in powder bed-based additive manufacturing processes. The objective of this study was to create spreadability metrics using image analysis, mass analysis, and density analysis. A lab-scale experimental setup was constructed to replicate the powder bed-based additive manufacturing process. The impact of spreading speed and layer thickness on five different steel powders were studied using the suggested metrics. The metrics obtained powder rheometry and revolution powder analysis. The flowability parameters were compared to the spreadability analysis. Image analysis was shown to be efficient to predict the spreading nature of the powder when the processing parameters are varied. One metric, the convex hull ratio, was found to be high for free-flowing powders. The spread area of free-flowing powders was higher than the powders with poor flow properties. A mass-based analysis procedure shows that the ratio of mass deposited to the theoretical mass fluctuated in a systematic manner as a function of testing parameters and for different powders, suggesting that the mass analysis might be another potential metric to assess spreadability. The density-based analysis was effective in differentiating the layer density of different powders under various experimental conditions. It is expected that the proposed metrics will be a beginning for developing further characterisation techniques. For example, the layer thickness could be studied by creating a homogenous layer. We anticipate these metrics to be used to develop standardisation techniques for defining and quantifying powder spreadability, and thereby improve quality ofadditive manufacturing processes.Additiv tillverkning är teknologier som har stor uträckning inom flyg-, rymd och turbin industrier. Delar kan bli tillverkade direkt genom att lagervis addera material på varandra. En nyckelaspekt som är kritisk till kvalitén av den slutgiltiga komponenten är egenskaperna hos pulvret. De allmänna teknikerna för pulverkarakterisering hjälper till att förutspå flytförmågan hos pulver men relaterar ej till dess spridningsförmåga. För att kunna skapa högkvalitativa skikt av metallpulver är det nödvändigt att förstå pulvrets spridningsförmåga inom pulverbädds baserade additiva tillverkningsprocesser. Målet med denna studie var att skapa ett mått för spridningsförmågan genom bild- och massanalys. Ett experimentellt upplägg i labbskala konstruerades för att efterlikna en pulverbädds baserad additiv tillverkningsprocess. Effekten av bladets hastighet och lagrets tjocklek på fem olika pulver studerades genom användandet av de föreslagna mätetalen. De framtagna mätetalen jämfördes sedan med existerande pulver karakteriseringsmetoder såsom FT-4 Rheometer och pulver analys med hjälp av roterande trumma. Slutligen så jämförs flytbarhets parametrarna med spridbarhets mätetalen. Det visar sig att bildanalysen är tillräckligt bra på att förutspå spridningsförmågan hos pulvret när processparametrarna låtes vara varierande. Mer specifikt så var förhållandet mellan pulvrets yta och det konvexa höljet stort för pulver som visar bra spridning. De framtagna procent värden från massanalysdiagrammen fluktuerar vid olika processparametrar hos de olika pulvren, vilket kan betyda att massanalys kan vara ett potentiellt sätt för att mätta spridningsförmågan hos pulver. Det är förväntat att dessa föreslagna mätetal kommer vara början för utveckling av ytterligare karakteriseringstekniker. Till exempel, för att studera densiteten och tjockleken hos ett lager skulle man kunna skapa homogena lager. Vi förutser att dessa mätetal kommer att bli använda för att skapa standardiseringstekniker för att definiera och kvantifiera spridningsförmågan hos ett pulver och genom detta förbättra kvaliteten av den additiva tillverkningsprocessen.
29
Barsing, Jonas. "A Cost Breakdown and Production Uncertainty Analysis of Additive Manufacturing : A Study of Low-Volume Components Produced with Selective Laser Melting." Thesis, Blekinge Tekniska Högskola, Institutionen för industriell ekonomi, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:bth-16730.
Abstract:
Background: Additive manufacturing has recently gained cogency as a final part manufacturing technique. The method uses a layer-upon-layer technique to build three-dimensional objects. This technique has many advantages creating new opportunities regarding production. Purpose: The purpose of the study is to investigate cost elements, cost drivers, their weight distribution, and to explore production uncertainties of the additive manufacturing process. The production uncertainty parameters of the explored uncertainties are then evaluated to investigate how some of them impacts the production cost of the case component. Method: The following study have used qualitative data collection methods in terms of interviews together with a pre-study and a sensitivity analysis tool to identify cost impacts of uncertainty parameters. Five primary interviews were performed with employees at the company with relevant knowledge of the studied field. Results: The result shows that the product cost can be divided into two categories of material cost and manufacturing costs, these two categories then have different cost elements that drives cost. The explored uncertainties of the process consist of both aleatory and epistemic uncertainty. The explored production uncertainty parameter that affects the final product cost the most is the time needed to finish the AM build. Conclusions: Considering production uncertainty is important in order to have reliable and accurate cost estimations. The three explored production uncertainties that have the most significant impact on the final product cost is the yearly machine running time, the SLM machine time needed to finish the component, and reduced manning time in the operations. These three uncertainty parameters should, therefore, have a larger focus than variables that do not have the same impact on the final product cost, to create better cost estimations.Bakgrund: Additiv tillverkning har på senaste tiden fått slagkraft som en produktionsteknik för slutprodukter. Additiv tillverkning använder en lager på lager teknik för att bygga tre-dimensionella objekt. Denna teknik har många fördelar som skapar många nya produktionsmöjligheter. Syfte: Syftet med studien är att undersöka kostnadselement, kostnadsdrivare, fördelningen av kostnader och att utforska produktionsosäkerheter inom additiv tillverkning. De utforskade osäkerhetsparametrarna inom processen är sedan studerade för att se hur de påverkar den slutgiltiga produktkostnaden. Metod: Följande studie har använt kvalitativa datainsamlingsmetoder i form av intervjuer tillsammans med en förstudie och ett utvecklat känslighetsanalysverktyg för att identifiera kostnadsförändringar på grund av förändringar i osäkerhetsparametrar. Fem stycken intervjuer har genomförts med anställda på företaget som har relevant kunskap inom området. Resultat: Resultatet visar att produktkostnaden kan delas upp i två kategorier, materialkostnad och tillverkningskostnad. Dessa två kategorier består sedan av olika kostnadselement som driver kostnader. De utforskade produktions osäkerheterna inom processen består av två typer av osäkerheter beskriven i teorin. Den produktionsosäkerhetsparameter som har störst påverkan på produktens slutkostnad är SLM maskintiden som krävs för att bygga komponenten. Slutsatser: Att beakta produktionsosäkerheter i kostnadsuppskattningar är viktigt för att uppskattningarna ska vara tillförlitliga och korrekta. De tre studerade produktionsosäkerheterna som har störst påverkan på den slutgiltiga produktionskostnaden är årlig maskinanvändning, SLM maskintiden som krävs för att bygga komponenten och bemanningstiden för operationerna. Dessa tre osäkerhetsparametrar bör därför ha ett större fokus eftersom de har störts påverkan på slutresultatet.
30
Gharechaie, Arman Tommy, and Omid Darab. "Achieving New Standards in Prosthetic Socket Manufacturing." Thesis, Mälardalens högskola, Innovation och produktrealisering, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:mdh:diva-45231.
Abstract:
Preface: The research about product development of a prosthetic socket was conducted by two students from Mälardalen University, department of Innovation, Design, and Technology. Background: The most recent public survey shows that an estimated 5 million people in China are amputees, out of which a significantly large portion are below-elbow amputees. Sockets sold to below-elbow amputees are equipped with only two surface electromyography sensors, has low comfortability, has problems with perspiration, and a high weight. The current standard for socket manufacturing has not changed in decades. Research Questions: The following research questions have determined the direction of the research: (1) What measurable factors contribute to a convenient and ergonomic feature design in prosthetic socket from the end-user’s perspective? (2) How can the weight and functionality be improved to achieve a prosthetic socket more suited to the end-user, with respect to the existing prosthetic socket? (3) Which material and manufacturing method is suitable for producing cost-effective and customized prosthetic sockets? Research Method: The research was guided by the 5th edition of Product Design and Development by Ulrich & Eppinger (2012) where the product development process described in five of the six phases from planning to test and refinement were utilized. The data collection and analysis techniques performed in this research was guided by Research Methods for Students, Academics and Professionals by Williamson & Bow (2002). Interviews were conducted with five different stakeholders to find specifications of requirements and concretize subjectivism of what defines quality and ergonomics. Implementation: Currently, below-elbow amputees order sockets from orthopedic clinics. The socket was identified as a product of Ottobock. Investigations were made to find optimal solutions to the specification of requirements. Results: The development of a socket concept was designed for additive manufacturing using a multi-jet fusion printer. Analysis: This concept had significant improvements to parameters: higher grade of customizability, 30 % reduced weight, 48 % cost reduction, a new production workflow with 93,5 % automation, and a 69 % reduction in manual work hours. Conclusions: The data of the research strongly indicate existing potentials in enhancing socket design techniques and outputs by implementation of additive manufacturing processes. This can prove to be beneficial for achieving more competitive prosthetics and associated services.Förord: Denna forskning om produktutvecklingsprocessen av en armprotes genomfördes av två studenter från Mälardalens universitet, avdelningen för innovation, design och teknik. Bakgrund: Den senaste offentliga undersökningen visar att cirka 5 miljoner människor i Kina är amputerade, varav en betydligt stor del är under-armbågsamputerade. Armproteser som säljs till underarmsamputerade individer är utrustade med endast två yt-elektromyografiska sensorer, har låg komfort, har problem med perspiration och hög vikt. Den nuvarande standarden för armproteser har inte förändrats under årtionden. Forskningsfrågor: Följande forskningsfrågor har bestämt riktningen för forskningen: (1) Vilka mätbara faktorer bidrar till en praktisk och ergonomisk funktionsdesign i underarmsproteser ur slutanvändarens perspektiv? (2) Hur kan vikten och funktionaliteten förbättras för att åstadkomma en underarmsprotes som är bättre anpassad för slutanvändaren med avseende på den befintliga underarmsprotesen? (3) Vilket material och tillverkningsmetod är lämpligt för att producera kostnadseffektiva och anpassade underarmsproteser? Forskningsmetod: Forskningsmetoden styrdes av den femte upplagan av Product Design and Development av Ulrich & Eppinger (2012) där produktutvecklingsprocessen är uppdelad i sex faser. I denna forskning användes de fem första faserna från planering till testning och justering. Tekniker för datainsamling och analys som användes i denna forskning styrdes av Research Methods for Students, Academics and Professionals av Williamson & Bow (2002). Intervjuer genomfördes med fem olika intressenter för att hitta kravspecifikationer och för att konkretisera subjektivitet för vad som definierar kvalitet och ergonomi. Implementering: Underarmsamputerade individer beställer för närvarande armproteser från ortopediska kliniker. Armprotesen identifierades som en produkt av Ottobock. Undersökningar gjordes för att hitta optimala lösningar för kravspecifikationen. Resultat: Konceptutvecklingen av en armprotes utformades för additiv tillverkning med hjälp av en multi-jet-fusion-skrivare. Analys: Det här konceptet hade betydande förbättringar av parametrar: högre grad av anpassningsbarhet, 30 % minskad vikt, 48 % kostnadsreduktion, ett nytt produktionsflöde med 93,5 % automatisering och en 69 % minskning av manuella arbetstider. Slutsatser: Data från denna forskning indikerar att det finns starkt potential för att förbättra designtekniker och utgångar av underarmsproteser genom implementering av additiva tillverkningsprocesser. Detta kan visa sig vara fördelaktigt för att uppnå mer konkurrenskraftiga proteser och tillhörande tjänster.
31
Touma, Rikard, and Nathalie Pettersson. "3D-printing med träEn möjlighet för framtiden?" Thesis, Örebro universitet, Institutionen för naturvetenskap och teknik, 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:oru:diva-92364.
Abstract:
3D-skrivare har många användningsområden och de har blivit vanliga i många industrier.Idag talas det om att denna teknik kan vara en möjlig väg till mer hållbart byggande.Tekniken anses lovande inom byggproduktion bland annat för att det visat sig att den kanreducera materialspillet och ge kortare byggtider. Till viss del används tekniken redan förbyggnadstillverkning, men då främst med betong.Målet med arbetet är att beskriva nuvarande kunskap rörande 3D-printing medträbaserad massa, samt att undersöka möjligheten till att använda en träbaserad massabestående av sågspån, vatten och lignin vid 3D-printing.För att kunna nå målet användes en kombination av litteratursökning och laborativaexperiment. Litteratursökningen användes både för att undersöka tidigare genomförda studiergällande träbaserade material i samband med 3D-printing, samt som inspiration för deingredienser och proportioner som används i de laborativa experimenten.Enbart studier om träbaserad 3D-printing studerades. De testobjekt som togs fram i delaborativa experimenten utvärderades i hållfasthet, dimensionsstabilitet och vidhäftning.Resultaten av det laborativa arbetet tyder på att det framtagna materialet går att extrudera,men att det har låg draghållfasthet. Lagren bands samman bra för samtliga tester, medantryckhållfastheten gav varierande resultat. Högst tryckhållfasthet gavs av den blandning somhade högst andel lignin, samt torkades under längst tid.Slutsatsen är att materialet kan vara till nytta, men att rätt användningsområde börbestämmas, då materialet inte tål alltför stora laster.3D printers have many uses and they have become common in many industries. Today, thistechnology is seen as a possible route to more sustainable construction. The technology isconsidered promising in construction engineering, among other things because it has beenshown that it can reduce material waste and provide shorter production times. To someextent, the technology is already being used for building construction, but then mainly withconcrete.The aim of this study is to describe current knowledge regarding 3D printing with woodbasedpulp and to investigate the possibility of using a wood-based pulp consisting ofsawdust, water and lignin for 3D printing.In order to reach the goal, a combination of literature search and laboratory experiments wasused. The literature search was used both to investigate previously conducted studiesregarding wood-pulp based materials in 3D printing and as inspiration for the ingredients andproportions used in the laboratory experiments.Only studies on wood-based 3D printing were studied. The test objects produced in thelaboratory experiments were evaluated in strength, dimensional stability and adhesion. Theresults of the laboratory work indicate that the produced material can be extruded, but that ithas low tensile strength. The layers bonded well for all tests, while the compressive strengthresults varied. The highest compressive strength was given by the mixture with the highestproportion of lignin and the longest drying time.The conclusion is that the material might be useful, but that the correct area of use should bedetermined, as the material cannot withstand excessive loads.Keywords:
32
NILSSON-NORDAHL, ERIK. "Implementering av Cloud Manufacturing i miniatyrtillverkningsindustrin : En analys av förutsättningarna att implementera Cloud Manufacturing i en industri med många mindre företag." Thesis, KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-279053.
Abstract:
Cloud Manufacturing är en teknologi som sedan begreppets introduktion 2010 genomgått en omfattande utveckling och transformation. Under de tio år som passerat har forskning skett i Sverige och internationellt på hur det ska kunna realiseras. Detta projekt syftar till att undersöka det nuvarande forskningsläget och med grund i den forskning som skett analysera miniatyrtillverkningsindustrins möjligheter att ta till sig de senaste årens landvinningar inom Cloud Manufacturing med inriktning på offentliga moln, och om möjligt, dra slutsatser kring vad vi kan lära oss av detta exempel när det kommer till implementering i andra industrier. Projektet resulterade i att med de förutsättningar som enligt litteraturen krävs för att implementera Cloud Manufacturing finns det flera svårigheter med att implementera ett offentligt tillverkningsmoln i miniatyrtillverkningsindustrin. Dessa svårigheter inkluderade den nuvarande nivån av implementering av teknologier som stödjer implementationen av Cloud Manufacturing och hur implementationen ska finansieras. Industrin skulle dock kunna ta till sig innovationen i framtiden om förutsättningarna förändras. Det finns även en risk att dessa uppdagade svårigheter delas med andra tillverkande industrier som har många mindre företag.Cloud Manufacturing is a new technology that has since the terms conception in 2010 gone through significant developments. During the ten years that have passed there have been much research on the subject in both Sweden and abroad. The purpose of this project is to shed some light on the current developments within Cloud Manufacturing , and with a basis in recent research analyse the possibilities of the miniature making industry to apply the progress within cloud manufacturing, and, if possible, see what could be learned from this example when it comes to the application of the technology within other industries. The project results in the conclusion that with the requirements for implementing cloud manufacturing established in the recent literature there are several difficulties with implementing Cloud Manufacturing within the miniature making industry. These identified include the current level of adaptation of technologies supporting the implementation of Cloud Manufacturing and the conditions for financing the implementation. The industry could have the possibility of implementing the technology in the future if conditions change. It also concludes that there is a possibility that these difficulties are shared with other producing industries with many small to medium enterprises.
33
Jonasson, Jack, and Jens Ottosson. "Utveckling av insatsmodul till en Arcam S12 EBM-maskin : För möjliggörande av småskaliga tester med mindre pulveråtgång." Thesis, Mittuniversitetet, Avdelningen för kvalitets- och maskinteknik, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:miun:diva-38227.
Abstract:
Arbetet behandlar utvecklingsprocessen för en insats till en ARCAM S12 Electron Beam Melting-maskin. Behovet består i att dagens maskin kräver en full tank med tillverk-ningsmaterial för att kunna användas. Den överdrivna materialtillför-seln leder till att maskinen ej kan ses som lämplig för materialforskning, då nya material måste tillverkas i stora satser varav en stor del går som svinn. Målet med arbetet blev därför att utveckla en insats till maskinen, som skulle göra den gångbar att använda vid materialforskning, utan att permanent påverka ursprungsfunktionen. Den utvecklade insatsen har som funktion att sänka materialanvänd-ningen i maskinen, och därigenom göra maskinen applicerbar för materialforskning. Detta genom att minska byggytan och skapa en mer sofistikerad materialmatning än originalutförandets. Materialmatningen är också modulär, på så sätt att mängden materialpulver som matas ut per cykel kan varieras med olika insatser. Under arbetets gång behandlas alla processens steg, från målspecifikat-ionen till det slutgiltiga konstruktionsunderlaget. Projektet startade med en funktionsanalys och uppställande av en målspecifikation. Därefter startade konceptgenereringsprocessen med både kreativa och mer stringenta utvecklingsmetoder. Efter detta genomfördes konceptval med flera strukturerade konceptvalsmetoder. Det valda konceptet modellerades sedan i sin slutgiltiga form i SolidWorks. Via SolidWorks interna ritningssystem ritades även konstruktionsunderlag till insatts-modulen. Projektets resultat är ett färdigt konstruktionsunderlag för en modul som passar i en ARCAM S12 EBM-maskin. Denna modul minskar byggvolymen till 110x110xbygghöjden i millimeter, och likriktar mängden material applicerat mellan lagerna.This thesis work is focused on the product development of an insert module for an ARCAM S12 Electron Beam Melting machine The need for an insert module comes from the fact that the machine requires a full tank of building material to operate as intended. With concern to the large building volume the original machine cannot be seen as a viable alternative for materials research, because such research often uses expensive experimental materials. The goal for the module is therefore to lower the use of building material, and trough that make the machine viable for materials research without permanently affecting the original function. Another important function of the new module is the possibility to control and synchronize the amount of material dispensed between layers of the build. During the length of the thesis, the entire development process of the module is discussed. From the target specification, to the finished blueprints. The process started with the establishment of a target specification, followed by a phase of concept development containing both creative and stringent methods. After these concepts had been evaluated and culled through structured methods a final concept was selected. This concept was then modeled in Solid Works and technical drawings of the model was made for the blueprint. The result of the thesis work is a finished blueprint for an insert module that fits an ARCAM S12 EBM machine. This module has lowered the build volume to 110x110xthe build height in millimeters, and has the possibility to synchronize the amount of material dispensed between layers.
Betyg 190909
34
Tollander, Sofia, and Mona Kouach. "Repeatability of Additive Manufactured Parts." Thesis, KTH, Materialvetenskap, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-209804.
Abstract:
Saab Surveillance in Järfä̈lla constructs complex products, such as radars and electronic support measures. Saab sees an advantage in manufacturing details with additive manufacturing as it enables a high level of complexity. Additive manufacturing is relatively new in the industry and consequently there are uncertainties regarding the process. The purpose of this bachelor thesis was to improve the knowledge of the repeatability of additive manufactured parts as well as compare additive manufactured test rods in two different directions, horizontally and vertically, to subtractive manufactured test rods with a vibration test. The vibration test was conducted to simulate the operative environment where the additive manufactured parts might be implemented in the future. Before the vibration test could be performed, the test rods were designed in a 3D-modeling program and analysed with a finite element method to achieve the required natural frequency range of 100 - 200 Hz and a maximal bending stress of 60 - 80 MPa in the notched area of the test rod. It was concluded that the subtractive manufactured test rods had the highest repeatability. The horizontally additive manufactured test rods had a higher repeatability than the vertically additive manufactured test rods, but the vertically additive manufactured test rods had the highest overall strength. It was also concluded that more studies are needed to ensure that additive manufactured parts can be produced with high repeatability while maintaining the structural integrity.Saab Surveillance i Järfä̈lla konstruerar komplexa försvarsprodukter som till exempel radarsystem. Additiv tillverkning i metall möjliggör tillverkning av produkter med hög komplexitet, men då tillverkningsprocessen är relativt ny i industrin finns det en stor osäkerhet kring processen. Syftet med detta kandidatexamensarbete var att få en bättre förståelse för repeterbarheten hos additivt tillverkade delar samt att jämföra additivt tillverkade provstavar konstruerade i två olika riktningar, horisontellt och vertikalt, med svarvade provstavar med hjälp av ett vibrationstest. Vibrationstestet genomfördes för att simulera den operativa miljön där de additivt tillverkade detaljerna skulle kunna implementeras i framtiden. Innan vibrationstestet kunde utföras simulerades provstavarnas design i en mjukvara för 3D-modellering. En finit element-analys utfördes även fö̈r att få en egenfrekvens inom intervallet 100 - 200 Hz och en maximal böjspänning mellan 60 - 80 MPa i anvisningen på provstaven. Slutsatsen drogs att de traditionellt bearbetade stavarna hade den högsta repeterbarheten. De horisontellt additivt tillverkade stavarna hade högre repeterbarhet än de vertikalt additivt tillverkade stavarna, men att de vertikalt additivt tillverkade stavarna hade ett längre utmattningsliv. Det kunde även konstateras att fler studier inom ämnet behövs för att kunna säkerställa repeterbarheten hos additivt tillverkade delar utan att behöva kompromissa med hållfastheten.
35
Blomström, Tommy, and Victor Lindberg. "Strategier för att minimera porositet vid tillverkning med Electron Beam Melting : Hur smältstrategier och geometrisk utformning påverkar porositet och porfördelning i komponenter tillverkade med EBM." Thesis, Mittuniversitetet, Avdelningen för kvalitets- och maskinteknik, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:miun:diva-39682.
Abstract:
Additiv tillverkning (AM) är en tillverkningsmetod som skapar komponenter genom att addera material där det tidigare inte fanns, detta möjliggör tillverkning av geometrier som annars hade varit omöjliga eller mycket tidskrävande. Electron Beam Melting är en pulverbaserad AM metod där ett metallpulver smälts samman av en elektronstråle. De två största nackdelarna med pulverbaserad AM är en ojämn yta och inre porositet i tillverkade komponenter. Den grova ytan avhjälps i de fall det behövs genom att efterbehandla komponenter genom skärande bearbetning och porositeten åtgärdas idag med HIP, Hot Isostatic Pressing. Arbetet i denna rapport har som syfte att minimera porositeten in situ för att öka tillförlitligheten och repeterbarhet hos materialegenskaperna i EBM-tillverkade komponenter genom optimerandet av smältstrategin. Detta har skett genom ett experiment där fem smältstrategier har använts vid tillverkning av fyra olika utformade provstavar varvid porositeten har granskats i avseendena porandel av ytarea och porfördelning. De fem strategierna var S0, Standard; S1, Enkelriktad ifyllnad före kontur; S2.0, Endast kontur utifrån och in; S2.1, Endast kontur inifrån och ut; S2.2, Som S2.1 utan MultiBeam, och de fyra provstavsutformningarna var ett rätblock, en cylinder, ett rör med 3 mm tjocka väggar och ett timglas. Lägst porositet gavs av S2.1 med en genomsnittlig densitet på 99,993 % och högst gavs av S2.0 med en denistet på 98,63 % där S0 resulterade i en genomsnittlig densitet på 99,94%.Additive manufacturing (AM) is a manufacturing method that creates components by adding material where there previously was none, this enables fabrication of geometries which otherwise had been impossible or very time consuming. Electron Beam Melting is a powder based AM-method where a metallic powder is melted by an electron beam. The two largest issues with powder based AM is its high surface roughness and internal porosity of manufactured components. The uneven surface is remedied where necessary by making the part larger than its final dimensions and machining it to size while the porosity today is rectified with HIP, Hot Isostatic Pressing. This works aims to minimize the porosity in situ in order to improve the reliability and repeatability of the material properties of EBM-manufactured parts through the optimization of the melting strategy. This has been done through an experiment in which five melting strategies have been applied to four different test rods after which the porosity was examined in terms of porosity and pore distribution. The five strategies were S0, Standard; S1, One-way hatch before contour; S2.0, Only contour outside and in; S2.1, Only contour inside and out; S2.2, Like S2.1 without MultiBeam, and the four test bar designs were a cuboid, a cylinder, a tube with 3 mm thick walls and an hourglass. The lowest porosity was given by S2.1 with a mean average density of 99 993% and highest was S2.0 with 98.63% density whereas S0 resulted in a mean average density of 99.94%.
Betyg 2020-08-02
36
Svensson, Fredrik, and Sebastian Wåhlstedt. "Metodutveckling av Additivt Tillverkade (AT) produkter med efterbearbetning i CNC styrda maskiner med enkel identifiering av nollpunkt." Thesis, Örebro universitet, Institutionen för naturvetenskap och teknik, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:oru:diva-51789.
Abstract:
Detta examensarbete har utförts i Karlskoga på två företag, Lasertech LSH AB och PartnerTech Karlskoga AB, där uppdraget bestod i att med en metodutveckling hitta ett generellt angreppssätt som man kan förhålla sig till för att förenkla efterbearbetningen av en additivt tillverkad (AT) detalj. Fortsättningsvis kommer additiv tillverkning att benämnas AT i texten. Svårigheten ligger i att spänna upp och mäta in en detalj i en CNC-maskin som nästan är färdig och saknar självklara inmätning- och inspänningsytor. Syftet med arbetet var att hitta en generell metod att använda sig av för att lösa dessa svårigheter vilket leder till en säkrare och effektivare tillverkning. Parallellt med problemlösningen gjordes även en fallstudie där bägge företagen har en AT produkt som ska bearbetas i CNC-maskin. Problemen klargjordes med hjälp av ett funktionsmedelträd och lösningar togs fram med hjälp av konceptgenerering för att få fram så många och bra lösningar som möjligt. Genom att ta fram dessa koncept och möjligheten att kombinera dessa med varandra skapades en metod som löser inmätning- och inspänningsproblemen och visade sig vara användbar i fallstudien. Dessa koncept ses som en generell och bra lösning på ovanstående problem. Fortsatt arbete och utbildning kommer att krävas för att ytterligare testa metoderna och ge ökad kunskap om AT för att underlätta tillverkningsprocessen.This thesis has been carried out in Karlskoga at the two companies, Lasertech LSH AB and PartnerTech Karlskoga AB, where the assignment consisted of using a methodological development to find a general approach that can be used to simplify the processing of an additive manufactured (AM) part. The challenge is to rig and calibrate a detail in a CNC machine that is nearly finished that lacks obvious faces to rig and calibrate the part in the machine. The aim of the work is to find a general method that can be used to resolve these difficulties, leading to a safer and more efficient manufacturing. Parallel to the solution of the problem, a case study will also be done where both companies have a product that will be additive manufactured (AM) and processed in the CNC machine. The problems were clarified by using a functional-medium-trees (funktionsmedelträd) and solutions were developed using the concept generation to get as many good solutions as possible. By developing these concepts and the ability to combine these with each other a method that solves the problems with the rigging and calibration was created and proved to be useful in the case study. We see these concepts as general and a good solutions to the problems above. Further work and training will be required to further test the methods and increase knowledge about AM production to facilitate the manufacturing process.
37
Nordborg, Tobias, and Alexander Lyrbo. "Produktutveckling av skalkonstruktion för 3-axiellt styrt maskinstativ." Thesis, Linnéuniversitetet, Institutionen för maskinteknik (MT), 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:lnu:diva-54235.
Abstract:
Detta examensarbete omfattar produktutvecklingen av ett multiaxiellt styrt maskinstativ, som senare vid en slutlig produkt skall vara ämnad för användning inom additiv tillverkning. Arbetet som utförts har lett fram till konceptframtagning, materialval och tillverkning av en skalkonstruktion för ett 3-axiellt styrt maskinstativ. Tester och simuleringar har gjorts för att se om maskinkonstruktionen går att använda efter de kravspecifikationer som ställts av värdföretaget. Konstruktionen höll sig väl inom sin tolerans på 100 mikrometer vid rumstemperatur men visade vissa felmarginaler vid arbetstemperaturen på 600 grader Celsius. Resultaten som erhållits har analyserats för att kunna ge vidare förslag på förbättringar av konstruktionen då det ännu kvarstår implikationer vid säkerställandet av toleranserna vid arbetstemperaturen.This thesis covers the product development of a multi-axial driven machine frame, which at a later stage will be intended to be used in additive manufacturing. The work that has been performed has led to concept development, material selection and manufacturing of a shell construction for a 3-axially driven machine construction. Tests and simulations have been done to verify if the machine design can be used by the specifications set by the host company. The construction was well within its tolerance of 100 microns at room temperature but showed some error margins at the operating temperature of 600 degrees Celsius. The results obtained have been analyzed in order to provide further suggestions for improvement of the structure when there still remain implications in ensuring the tolerances at operating temperature.
38
Lindqvist, Olle, and Gustaf Thulin. "Gjutning av rostfritt stål med 3D-printade sandformar." Thesis, Uppsala universitet, Industriell teknik, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-413840.
Abstract:
Sand mold casting is a manufacturing method that has been used for thousands of years. In recent years additive manufacturing has, among other things, enabled production of sand molds with complex geometry resulting in castings with geometry that would have been very hard, if not impossible, to produce with conventional sand mold casting or machining procedures. Since this manufacturing method is relatively new, knowledge gaps exist regarding the benefits and drawbacks of the method as well as when it should be used. The purpose of this study has been to explore casting molds produced by additive manufacturing, how they can be used and what effect they have on the manufactured product. For this purpose, a existing product has been redesigned to be cast in one of these molds instead of traditionally being machined from large aluminium blocks. The design work has been supplemented with calculations on the parts structural integrity, interviews and material sample tests. The redesign was made on behalf of Vattenfall AB and the studied component was a part of a test rig for a hydro power plant called spiral casing. The result of the study is a new design of the spiral casing with a lower weight and volume, made with stainless steel instead of aluminium, and other improvements. Testing of cast samples have shown that the mechanical properties of steel cast in 3D-printed and conventionally manufactured sand molds do not differ significantly. The sample cast in a 3D-printed mold did have a finer surface finish however. Production volume, product complexity, material and lead time are all factors that determine when additive manufacturing should be used in the creation of sand molds. Further studies are required to better determine where the breakeven points are.
39
Gante, Lokesha Renukaradhya Karthikesh. "Metal Filament 3D Printing of SS316L : Focusing on the printing process." Thesis, KTH, Maskinkonstruktion (Avd.), 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-259686.
Abstract:
As a cutting edge manufacturing methodology, 3D printing or additive manufacturing (AM) brings much more attention to the fabrication of complex structure, especially in the manufacturing of metal parts.A number of various metal AM techniques have been studied and commercialized. However, most of them are expensive and less available, in comparison with Selective Laser Melting manufactured stainless steel 316L component.The purpose of this Master Thesis is to introduce an innovative AM technique which focuses on material extrusion-based 3D printing process for creating a Stainless Steel 316L part using a metal-polymer composite filament. The Stainless Steel test specimen was printed using an Fused Deposition Modelling based 3D printer loaded with a metal infused filament, followed by industrial standard debinding and sintering process. Investigation was performed on the specimen to understand the material properties and their behaviour during the postprocessing method. In addition effects of debinding, sintering and comparison of the test Specimen before and after debinding stages was also carried out. Metal polymer filaments for 3D printing could be an alternative way of making metal AM parts.Som en avancerad tillverkningsmetodik ger 3D-printing eller additiv tillverkning (AM) mycket mer uppmärksamhet vid tillverkning av komplex struktur, särskilt vid tillverkning av metallkomponenter. Ett antal olika AM-tekniker vid tillverkningen av olika typer av metallkomponenter har studerats och kommersialiserats.De flesta av dessa AM-tekniker är dyra och mindre tillgängliga, i jämförelse med Selective Laser Melting vid tillverkningen av en komponent i rostfritt stål 316L. Syftet med detta examensarbete är att introducera en innovativ AM-teknik som fokuserar på materialsträngsprutningsbaserad 3D-printingprocess för att skapa ekomponent i rostfritt stål 316Lkomponent med ett metallpolymerkompositfilament. Ett prov bestående av rostfritt stål skrevs ut med en FDM-baserad 3D-skrivare laddad med filament av polymer och metal, följt av industriell avdrivnings-och sintringsprocess. Provet studerades för att förstå materialegenskaperna och dess beteende under efterbehandlingsmetoden. Dessutom genomfördes också resultat från avdrivning och sintring på provet och en jämförelse av provet före och efter avdrivnlngssteget. Metallpolymertrådar för 3D-printing kan vara ett alternativt sätt att tillverka AM-metallkomponenter.
40
Subasic, Mustafa. "The effect of preload on the fatigue strength of additively manufactured 316L stainless steel." Thesis, KTH, Hållfasthetslära, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-285818.
Abstract:
In this thesis an investigation of the effect of preload on the fatigue behaviour of additively manufactured (AM) 316L stainless steel parts with less than 5 % porosity, for both horizontal and vertical build direction, is presented. The specimens used were manufactured by selective laser melting (SLM) and cut by EDM. Preloads at two different magnitudes were used, below and above the yield strength of the material, and fatigue tests were performed on the specimens with and without the preloads. In addition, microstructural analysis was carried out in order to illustrate/quantify the defects and to realize the corresponding effect of the preload by use of white light interferometry (WLI), SEM and FEM modeling. It was found that the fatigue life and the fatigue limit clearly increase with increasing the preloads in both build directions, although the preload significance might be varied for different directions. This was attributed to the imposed compressive residual stresses and blunting of sharp defects after preloading.I detta examensarbete presenteras en undersökning på effekten av förbelastning på utmattningsbeteendet hos additivt tillverkade (AM) komponenter av 316L rostfritt stål med mindre än 5 % porositet, för både horisontell och vertikal byggriktning. Provstavarana tillverkades genom selektiv lasersmältning (SLM) och skars ut med trådgnist (EDM). Förspänningar i två olika storlekar användes, under och över materialets sträckgräns, och utmattningstester utfördes på provstavarna med och utan förspänningarna. Dessutom genomfördes mikrostrukturella analyser för att illustrera / kvantifiera defekterna och effekten av förspänningen med användning av vitt ljusinterferometri (WLI), SEM och FEM-modellering. Det visade sig att utmattningslivslängden och utmattningsgränsen tydligt ökar med ökad förspänning i båda byggriktningarna, även om förspänningens betydelse kan variera för olika riktningar. Denna positiva effekt på utmattningen kommer från de kompressiva restspänningarna och avstumpningen av skarpa defekter som uppstår efter förbelastningen.
41
Lundgren, Herman. "Participatory design of a 3D-printed furniture concept for learning spaces : A study of large-scale additive manufacturing opportunities and limitations." Thesis, Luleå tekniska universitet, Institutionen för ekonomi, teknik, konst och samhälle, 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-86535.
Abstract:
Today, learning spaces are stuck in the industrial age with rows of desks and chairs. Differentiated teaching and personalised learning are not effective in traditional learning spaces and should focus on creating future classrooms (Kariippanon, 2017). This thesis is covering how furnishing for learning environments can be improved and designed through a participatory design process with Katedralskolan in Växjö by using recycled materials and additive manufacturing technology. The thesis is also exploring the opportunities of involving stakeholders to create new learning through the additive manufacturing process in interior and furniture design. Together with Katedralskolan and Sculptur, this project is exploring a concept for schools to have integrated education in interior design through semiotics that will contribute to students’ learning and explore large-scale additive manufacturing. The objective is to design a collection of interior products that will inform and communicate at an educational level and how a circular manufacturing technique is possible through 3D-printing using communicating design and semiotics. The aim is also to understand Sculptur’s product development- and manufacturing process through large-scale 3D-printing. The mission statement whereas follows: Develop a furniture concept based on an understanding of the needs of, and participation with, the user group in a co-design process as a case to study the large-scale additive manufacturing techniques together with the given conditions provided by Sculptur. The thesis process has been following an iterative design process called the design thinking process (The Interaction Design Foundation, 2021) and a co-designing process (Sanders, 2018). The design thinking process is a design methodology that provides a solution-based approach to solving problems. The five stages of Design Thinking are as follows: Empathise, Define, Ideate, Prototype, Test. Through studies, surveys, and observations a list of stakeholder needs was created and was used when developing ideas through workshops, drawings, and prototyping. The ideas were then developed into concepts that were tested through both desktop 3D-printing and large-scale additive manufacturing. The concepts were also evaluated by stakeholders as well as through a concept evaluating matrix (Wikberg N., et.al., 2015). The result of this master thesis is the conclusion of the furniture concept as well as the study of large-scale additive manufacturing as an industrial designer. The furniture concept “Unfold lounge chair” is based on stakeholder needs and manufacturing restrictions. It is also an attempt to use theory to make the next generation of pedagogical furnishings using sustainable and circular manufacturing techniques. Through design thinking, the master thesis result was created with a human-centred approach to integrate the needs of people, the possibilities of technology and the requirements for business success (IDEO, n.d.).Idag sitter läromiljöer fast i den industriella epoken med rader av skrivbord och stolar. Differentierad undervisning och personlig inlärning är inte effektiv i traditionella läromiljöer och bör vara i fokus för att skapa framtidens klassrum (Kariippanon, 2017). Detta examensarbete tar upp hur inredning för inlärningsmiljöer kan förbättras och utformas genom en deltagande designprocess med Katedralskolan i Växjö med hjälp av återvunna material och additiv tillverkningsteknik. Arbetet har också undersökt möjligheterna att involvera intressenter för att skapa nytt lärande genom tillämpning av additiv tillverkning inom inredning och möbeldesign. Tillsammans med Katedralskolan och Sculptur har detta projekt undersökt ett koncept för skolor att ha integrerad utbildning i möbler genom semiotik och pedagogisk design som kommer att bidra till elevernas lärande samt utforska storskalig additiv tillverkning. Målet är att utforma en samling möbelkoncept som informerar och kommunicerar på utbildningsnivå och hur en cirkulär tillverkningsteknik är möjlig genom 3D-printnig med hjälp av kommuniationsdesign och semiotik. Målet är också att förstå Sculpturs produktutvecklings- och tillverkningsprocess genom storskalig additiv tillverkning. Projektets Mission statement var följande: Utveckla ett möbelkoncept baserat på en förståelse av behoven hos användargruppen i en samdesignprocess som ett fall för att studera storskalig additiv tillverkning tillsammans med de givna förutsättningarna från Sculptur. Examensarbetet har följt en iterativ designprocess som kallas design thinking process (The Interaction Design Foundation, 2021) tillsammans med en co-designprocess (Sanders, 2018). Design thinking är en designmetodik som ger en lösningsbaserad metod för att lösa problem. De fem faserna i design thinking är följande: Empathise, Define, Ideate, Prototype, Test. Genom studier, undersökningar och observationer skapades en lista över intressenters behov och användes när idéer utvecklades genom workshops, skisser och prototyper. Idéerna utvecklades sedan till koncept som sedan testades genom både mindre 3D-utskrift och storskalig additiv tillverkning. Koncepten utvärderades också av intressenter samt genom en konceptviktningsmatris (Wikberg N., et.al., 2015). Resultatet av detta examensarbete är sammanfattningen av möbelkonceptet samt studien av storskalig additiv tillverkning som industridesigner. Möbelkonceptet ”Unfold lounge chair” bygger på intressenternas behov samt tillverkningsrestriktioner. Det är också ett försök att använda teori för att skapa nästa generation av pedagogiska möbler med hållbara och cirkulära tillverkningstekniker. Genom design thinking skapades resultatet med ett mänskligt centrerat tillvägagångssätt för att integrera människors behov, teknikens möjligheter och kraven för produktens framgång (IDEO, n.d.).
42
Carlström, Mikael, and Hampus Wargsjö. "Printing Prosthetics : Designing an additive manufactured arm for developing countries." Thesis, Luleå tekniska universitet, Institutionen för ekonomi, teknik och samhälle, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-61869.
Abstract:
De traditionella armproteser som tillverkas i utvecklingsländer står inför stora problem i att leverera patienter med lämpliga hjälpmedel. Processen är inte bara tidskrävande eftersom varje enhet måste anpassas för varje enskild användare men vissa komponenter kan inte produceras lokalt vilket driver upp priset ytterligare. Syftet med detta examensarbete var att utveckla en armprotes för utvecklingsländerna med hjälp av additiv tillverkning (3D Printing) för klienten 3D Life Prints som baseras i Nairobi, Kenya. En protes är ett hjälpmedel som används för att underlätta en amputerad människa i dagliga aktiviteter och med hjälp av additiv tillverkning kan även en lokal tillverkningsprocess utvecklas och förbättras vilket skulle kunna minska tiden för tillverkning och distribution av proteser. Den initiala protesen, som låg till grund för designarbetet, var en underarmsprotes som fortfarande var i utvecklingsstadiet hos klienten. Protesen tillverkades med hjälp av tillverkningsmetoden Fused Deposit Modelling (FDM), som har den fördelen att den använder sig av relativt billiga 3D skrivare. För att sammanfatta syftet med projektet utvecklades följande frågeställningar 1. Hur tillverkas, distribueras och används konventionella proteser i jämförelse med additivt tillverkade proteser i Nairobi, Kenya? 2. Vem är den primära användaren av proteser i utvecklingsländer, vilka problem upplevs hos dagens lösningar och vilka faktorer anses vara den viktigaste hos användaren? Och varför? 3. Hur ska additivt tillverkade proteser utformas för optimal användning i utvecklingsländer? Förutom att besvara frågeställningarna var målet att utvecklingen av systemet skulle leda till förbättrad funktionalitet för användaren och underlätta tillverkningen för organisationen. För att få en allmän översikt över det vetenskapliga området av additivt tillverkade proteser studerades kontexten för utvecklingsländer, användarcentrerad design (eftersom syftet var att förbättra en produkt för en specifik användare), armproteser och additiv tillverkning. Resultatet, från de olika stadier av designprocessen, var den slutgiltiga designen av "3D Life Arm". Det slutliga systemet bestod av fyra huvudkomponenter, Kroppsselen, Inlägget, Proteshanden och Hylsan. Komponenterna använde sig utav additiv tillverkning i både styvt material (Kroppsselen, Hylsan och Inlägget) och flexibelt material (Proteshanden). Lokalt tillgängliga komponenter användes där additiv tillverkning inte var möjligt till exempel fisketråd och skruvar. En slutsats drogs att de två faktorer som ansågs viktigast för användaren var att produkten skulle vara estetiskt tilltalande och billig. Även sociala stigman spelar en stor roll och enligt användare och experter i Nairobi, måste protesen efterlikna den saknade armen så mycket som möjligt för att kunna smälta in. Författarna konstaterade att kostnaden var den viktigaste faktorn när man utformar proteser för utvecklingsländerna, eftersom användaren i dagsläget inte har råd med de proteser som tillverkas i Nairobi. Sammanfattningsvis utfördes en kostnads- och tidsanalys för att kontrollera tillverkningskostnaderna för hela systemet. Med tre skrivare kunde alla delar tillverkas för 282 kronor och skulle ta cirka 15 timmar och 15 minuter att skriva ut som är betydligt lägre än de funktionella proteser som tillverkades i Nairobi. Ytterligare utvärderingar krävs för att fastställa att protesen kommer att klara av påfrestningarna från dagliga aktiviteter hos användaren och en fungerande strategi för passning måste utvärderas ytterligare. Författarna tror dock att med hjälp av en fullt utbildad protestillverkare finns det en framtid för additiv tillverkning av armproteser.The traditional prosthetic arms that are being fitted in developing countries are facing major issues in suppling patients with proper assistive aids. Not only is the process time consuming with every single unit having to be customized for the user but some parts can’t be locally produced which drives up price even further. The objective of this master thesis was to develop a prosthetic arm for developing countries with the help of additive manufacturing (3D printing) for the client 3D Life Prints which are based in Nairobi, Kenya. A prosthesis is used to aid an amputee in daily living activities. With additive manufacturing the intention is that a local manufacturing process could be developed and improved which would reduce the time of fitting and distributing a prosthesis. The initial prosthesis, that was the origin of the design, was a below elbow prosthetic arm that was being developed by the client. The prosthesis was fabricated with the additive manufacturing process fused deposition modelling (FDM) which has the advantage of providing the cheapest printers. To summarize the aim of the project the research questions that was established was as followed 1. How are conventional prosthetic arms generally being manufactured, distributed and used compared to additive manufactured prostheses in Nairobi, Kenya? 2. Who is the primary user of prosthetic arms in developing countries, what problems are they facing with current solutions and what factors are considered as the most important? And why? 3. How should additive manufactured prostheses be designed for optimal usage in developing countries? In addition to answer the research questions the aim was that the development of the system would lead to enhanced functionality for the user and to facilitate manufacturing for the organization. To get a general overview of additive manufacturing prostheses the fields theories that was studied included context of developing countries, user centred design (since the aim was to approve on a product which needed to suit a specific user), upper limb prostheses and additive manufacturing. As a result, from different stages of the design process a final design was reached called the “3D Life Arm”. The final system was comprised of four main components, the Harness system, the Insert, the Cover and the Socket. These components used additive manufacturing in both rigid material (Harness parts, Socket and Insert) and flexible material (the Cover). Locally available components were used for parts not feasible to additive manufacture e.g. fishing wire and screws. The two factors that were concluded to be the most important for the user were the aesthetic appeal and cost. With social stigmas playing a major part according to users and experts in Nairobi, the prosthesis needs to resemble the missing limb as much as possible. It was concluded that cost was the major factor when designing prostheses for developing countries since user just wasn’t able to afford the prostheses that was being manufactured in Nairobi. In the end a cost and time analysis was conducted to verify what price the complete system would need to be manufactured. With three printers all parts could be printed for the price of 282 SEK and would take approximately 15 hours and 15 minutes to print which is considerably lower than that of the functional prosthesis being distributed in Nairobi. Further evaluations need to be done to establish that the prosthesis will manage the strains and stresses of daily living activities of the user and a complete fitting strategy needs to be evaluated further. It’s the authors belief however, that with the help of fully educated prosthetist there is a future for additive manufacturing of upper limb amputees.
43
Ramírez, Jiménez Guillermo. "Electric sustainability analysis for concrete 3D printing machine." Thesis, KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-258928.
Abstract:
Nowadays, manufacturing technologies become more and more aware of efficiency and sustainability. One of them is the so called 3D printing. While 3D printing is often linked to plastic, the truth is there are many other materials that are being tested which could have several improvements over plastics.One of these options is stone or concrete, which is more suitable the architecture and artistic fields. However, due to its nature, this new technology involves the use of new techniques when compared to the more commonly used 3D printers. This implies that it could interesting to know how much energy efficient these techniques are and how can they be improved in future revisions.This thesis is an attempt to disclose and analyze the different devices that make up one of these printers and with this information, build a model that accurately describes its behavior.For this purpose, the power is measured at many points and later it is analyzed and fitted to a predefined function. After the fitting has been done, an error is calculated to show how accurate the model is when compared to the original data.It was found that many of these devices produce power spikes due to its nonlinear behavior. This behavior is usually related to switching, and can avoided with different devices.Finally, some advice is given focused on future research and revisions, which could be helpful for safety, efficiency and quality.Numera blir tillverkningstekniken alltmer medveten om effektivitet och hållbarhet. En av dem är den så kallade 3Dutskriften. Medan 3Dutskrift ofta är kopplad till plast, är verkligheten att det finns många andra material som testas, vilket kan ha flera förbättringar över plast.Ett av dessa alternativ är sten eller betong, vilket är mer lämpligt inom arkitektur och konstnärliga fält. På grund av sin natur inbegriper denna nya teknik användningen av nya tekniker jämfört med de vanligare 3Dskrivarna. Detta innebär att det kan vara intressant att veta hur mycket mer energieffektiva dessa tekniker är och hur de kan förbättras i framtida revisioner.Denna avhandling är ett försök att studera och analysera de olika enheter som utgör en av dessa skrivare och med denna information, bygga en modell som exakt beskriver dess beteende.För detta ändamål mäts effekten på många punkter och senare analyseras och anpassas den till en fördefinierad funktion. Efter anpassning har gjorts beräknas felet för att visa hur exakt modellen är jämfört med originaldata.Det visade sig att många av dessa enheter producerar spänningsspikar på grund av dess olinjära beteende. Detta beteende är vanligtvis relaterat till omkoppling och kan undvikas med olika enheter.Slutligen ges några råd om framtida forskning och revideringar, vilket kan vara till hjälp för säkerhet, effektivitet och kvalitet.
44
Simmler, Urs. "Vergleich von Stützstrukturen für die additive Fertigung." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2017. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-226162.
Abstract:
Durch die Verwendung von 3D-Druck-Verfahren wird die Gestaltung der Komponenten revolutioniert, weil die Form nicht mehr abhängig vom Fertigungsverfahren ist. Dabei werden auch optimale Gitterstrukturen innerhalb der Komponenten immer wichtiger. Diese Stützstrukturen können in Creo Parametric 4.0 mit dem neuen «Lattice-Feature» modelliert und Creo Simulate analysiert werden. Parallel dazu kann man mit ProTopCI (Hersteller CAESS, PTC Partner Advantage, Silver) eine Topologieoptimierung mit Stützstrukturen durchführen. Der Vortrag beleuchtet die Unterschiede dieser 2 Methoden.
45
Karlsson, Joakim. "Optimization of Electron Beam Melting for Production of Small Components in Biocompatible Titanium Grades." Doctoral thesis, Uppsala universitet, Tillämpad materialvetenskap, 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-236709.
Abstract:
Additive manufacturing (AM), also called 3D-printing, are technologies where parts are formed from the bottom up by adding material layer-by-layer on top of each other. Electron Beam Melting (EBM) is an AM technique capable of manufacturing fully solid metallic parts, using a high-intensity electron beam to melt powder particles in layers to form finished components. Compared to conventional machining, EBM offers enhanced efficiency for production of customized and patient specific parts such as e.g. dental prosthetics. However, dental prosthetics are challenging to produce by EBM, as their small sizes mean that mechanical and surface properties may be altered as part sizes decreases. The aim of this thesis is to gain new insights that could lead to optimization for production of small sized components in the EBM. The work is focused to understand the process-property relationships for small size components production. To improve the surface resolution and part detailing, a smaller sized powder was used for production and compared to parts made with standard sized powder. The surface-, chemical and mechanical properties were evaluated for parts produced with both types of powders. The results indicate that the surface roughness may be influenced by powder and build layer thickness size, whereas the mechanical properties showed no influence of the layer-wise production. However, the mechanical properties are dependent on part size. The outermost surface of the parts consists of a surface oxide dominated by TiO2, formed as a result of reaction between the surface and residual gases in the EBM build chamber. The surface oxide thickness is comparable to that of a conventionally machined surface, but is dependent on build height. This work concludes that the surface resolution and component detailing can be improved by various measures. Provided that proper process themes are used, the EBM manufactured material is homogenous with properties comparable to conventional produced titanium. It has also been shown that the material properties will be altered for small components. The results point towards different ways of optimizing manufacturing of dental prosthetics by EBM, which will make dental prosthetics available for an increased number of patients.
46
Liljare, Mattias, and Övrebö Theodore Silveira. "Utveckling av betong för 3D-skrivare." Thesis, KTH, Byggteknik och design, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-259896.
Abstract:
3D-printing, också känt som additiv tillverkning, är en tillverkningsmetod som har revolutionerat många branscher och har växt stort både inom industrin och för privat användning. Tekniken använder sig utav en lager-på-lager metod för att tillverka olika objekt. Med dagens teknik går det att printa ut föremål av exempelvis metall, plast, betong och ett flertal andra material. Additiv tillverkning av betong ger möjligheten att skapa nya smarta konstruktionslösningar, vilket medför stora materialbesparingar och minskat materialspill. Produktionskostnader och hastighet kan också dra nytta av metoden genom att minska arbetskraft och eliminera kostnader för tillverkning och montering av gjutformar. Den här studien bidrar till en ökad förståelse för vad som krävs för att utveckla ett fungerande betongmaterial för additiv tillverkning. För att additiv tillverkning ska kunna standardiseras, bli mer kommersiellt och få en bredare användning krävs en djupare förståelse av betongens materialegenskaper. Detta eftersom materialet skiljer sig från konventionell betong. Syftet med detta projekt är att utveckla en betongblandning anpassad för additiv tillverkning. En undersökning görs för att hitta (i) en betongblandning med lämpliga mekaniska materialegenskaper och (ii) en betongblandning som är väl anpassad till 3Dskrivare. Det viktigaste för att en betongblandning ska kunna användas för additiv tillverkning är att blandningen kan pumpas genom systemet och extraheras genom munstycket vid tillverkning samt att slutmaterialet visar bra byggbarhet. Pumpbarhet är förutsättningen för att betongen ska kunna användas i en 3D-skrivare. Betongen ska vara tillräckligt smidig för att kunna pumpas ut genom ett munstycke, men även ha en tillräckligt god inre sammanhållning för att inte deformeras efter att den har pumpats ut. Pumpbarhet påverkas till stor del av vilken sorts pumpsystem som används. Resultaten varierar beroende på vilken pump, munstycke och slang som används vid materialtesterna. Det förefaller att en generell blandning anpassad för flera olika pumpsystem är svårt att uppnå. I det här arbetet har sex olika blandningar med olika variationer testats. Detta ledde till 38 blandningar som genomgått olika tester. De blandningarna med bäst resultat efter finjusteringar var blandning 4.1 och 5.1, de visade hög kvalité för pumpbarhet och byggbarhet. Blandning 4.1 innehåller vatten, anläggningscement, starvis 3040, glenium, CERW, krossballast och glasfibrer och blandning 5.1 är likadant fast med flygaska istället för CERW.3D printing, also known as additive manufacturing, is a manufacturing method that has revolutionized many industries and has grown widely both in industry and private use. The technique means using a layer-upon-layer method to manufacture different objects. With today's technology, it is possible to print objects of, for example, metal, plastic, concrete and several other materials. Additive manufacturing of concrete structures can be used to create new smart design solutions, which means significant material savings and reduced material waste. Production costs and time reduction may also be achieved using the method due to lower labor requirements and reduced costs for manufacturing and assembling of molds. This study contributes to an increased understanding of what is required to develop a functioning concrete material for additive manufacturing. In order for additive manufacturing to be standardized, become commercial and be broadly used, a deeper understanding of the concrete properties is required. This is because the material used in 3D printing differs from conventional concrete. The purpose of this project is to develop a concrete mixture adapted for additive manufacturing. A survey is made to find (i) a concrete mixture with suitable mechanical material properties, and (ii) a concrete mixture well adapted to 3D printers. The most important thing for a concrete mix to be used for additive production is that the mixture can be pumped through the system and extracted through the nozzle during manufacture and that the final material shows good buildability. Pumpability is a prerequisite for the concrete to be used in a 3D printer. The concrete must be sufficiently flexible to be pumped out through a nozzle, but also have a sufficiently good internal cohesion so as not to deform after it has been pumped out. Pumpability is largely affected by the type of pump system used. The results vary depending on the pump, nozzle and hose used in the material tests. It seems that a general mix adapted to several different pump systems is difficult to achieve. In this work, six different mixtures with different variations have been tested. This led to 38 mixtures that underwent various tests. The mixtures with the best results after fine adjustments were mix 4.1 and 5.1, they showed high quality for pumpability and buildability. Mixture 4.1 contains water, plant cement, starvis 3040, glenium, CERW, crush ballast and glass fibers and mixture 5.1 is similarly fixed with fly ash instead of CERW.
47
Lindell, David. "Process Mapping for Laser Metal Deposition of Wire using Thermal Simulations : A prediction of material transfer stability." Thesis, Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kau:diva-85474.
Abstract:
Additive manufacturing (AM) is a quickly rising method of manufacturing due to its ability to increase design freedom. This allows the manufacturing of components not possible by traditional subtractive manufacturing. AM can greatly reduce lead time and material waste, therefore decreasing the cost and environmental impact. The adoption of AM in the aerospace industry requires strict control and predictability of the material deposition to ensure safe flights. The method of AM for this thesis is Laser Metal Deposition with wire (LMD-w). Using wire as a feedstock introduces a potential problem, the material transfer from the wire to the substrate. This requires all process parameters to be in balance to produce a stable deposition. The first sign of unbalanced process parameters are the material transfer stabilities; stubbing and dripping. Stubbing occurs when the energy to melt the wire is too low and the wire melts slower than required. Dripping occurs when too much energy is applied and the wire melts earlier than required. These two reduce the predictability and stability that is required for robust manufacturing. Therefore, the use of thermal simulations to predict the material transfer stability for LMD-w using Waspaloy as the deposition material has been studied. It has been shown that it is possible to predict the material transfer stability using thermal simulations and criterions based on preexisting experimental data. The criterion for stubbing checks if the completed simulation result produces a wire that ends below the melt pool. For dripping two criterions shows good results, the dilution ratio is a good predictor if the tool elevation remains constant. If there is a change in tool elevation the dimensionless slenderness number is a better predictor. Using these predictive criterions it is possible to qualitatively map the process window and better understand the influence of tool elevation and the cross-section of the deposited material.Additiv tillverkning (AT) är en kraftigt växande tillverkningsmetod på grund av sin flexibilitet kring design och möjligheten att skapa komponenter som inte är tillverkningsbara med traditionell avverkande bearbetning. AT kan kraftigt minska tid- och materialåtgång och på så sett minskas kostnader och miljöpåverkan. Införandet av AT i flyg- och rymdindustrin kräver strikt kontroll och förutsägbarhet av processen för att försäkra sig om säkra flygningar. Lasermetalldeponering av tråd är den AT metod som hanteras i denna uppsats. Användandet av tråd som tillsatsmaterial skapar ett potentiellt problem, materialöverföringen från tråden till substratet. Detta kräver att alla processparametrar är i balans för att få en jämn materialöverföring. Är processen inte balanserad syns detta genom materialöverföringsstabiliteterna stubbning och droppning. Stubbning uppkommer då energin som tillförs på tråden är för låg och droppning uppkommer då energin som tillförs är för hög jämfört med vad som krävs för en stabil process. Dessa två fenomen minskar möjligheterna för en kontrollerbar och stabil tillverkning. På grund av detta har användandet utav termiska simuleringar för att prediktera materialöverföringsstabiliteten för lasermetalldeponering av tråd med Waspaloy som deponeringsmaterial undersökts. Det har visat sig vara möjligt att prediktera materialöverföringsstabiliteten med användning av termiska simuleringar och kriterier baserat på tidigare experimentell data. Kriteriet för stubbning kontrolleras om en slutförd simulering resulterar i en tråd som når under smältan. För droppning finns två fungerande kriterier, förhållandet mellan svetshöjd och penetrationsdjup om verktygshöjden är konstant, sker förändringar i verktygshöjden är det dimensionslös ”slenderness” talet ett bättre kriterium. Genom att använda dessa kriterier är det möjligt att kvalitativt kartlägga processfönstret och skapa en bättre förståelse för förhållandet mellan verktygshöjden och den deponerade tvärsnittsarean.
48
Nioti, Antonia Evgenia. "Additive Manufacturing in Orthopedics and Craniomaxillofacial Surgery for the Development of High-risk Custom-made Implants : A Qualitative Study of Implementation Factors from a Multi-stakeholder Perspective." Thesis, Uppsala universitet, Industriell teknik, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-424980.
Abstract:
Additive manufacturing (AM) has enabled the possibility for the hospitals to become their own implant producers developing implants that are tailored to patient’s anatomy. Despite the enormous potential of custom-made implants there are challenges that complicate the implementation of them into clinical practice. The aim of this research is to (1) identify the main driving forces and barriers for the delivery of custom-made implants; (2) explore staff stakeholder views and practices related to the implementation of AM in surgery for the development of custom-made implants; (3) formulate recommendations on how to cope with the implementation challenges. The research method was an explorative qualitative study consisted of a literature review on the challenges of custom-made implants in clinical applications coupled with the collection and inductive analysis of empirical data. The empirical study was based on ten semi-structured interviews conducted among both domestic and international hospital managers medical doctors and research engineers. The consolidated framework for implementation research (CFIR) was utilized for data collection. Using the five domains of CFIR, the following results were obtained: (1) Characteristics of individuals: Most research participants indicated a positive attitude towards the innovation expressing self-efficacy to its use; (2) Intervention characteristics: Custom-made implants were perceived to have a relative advantage in surgical practice due to their high degree of observability and geometrical adaptability providing increased surgical quality, perfect patient fit and better understanding of pathologies. However, high implementation costs, low degree of trialability and high degree of complexity in the development process were regarded as drawbacks of the innovation; (3) Outer setting: the regulatory uncertainty and lack of reimbursement limit the accessibility of custom-made implants to low income populations; (4) Inner setting: scarcity of resources, staff resistance to change, insufficient management support, communication difficulties, limited access to educational materials and training opportunities as well as lack of time and innovative capacity were regarded by the majority of participants as implementation barriers; (5) Process: central for the success of implementation is the need for a coherent implementation plan and evaluation process as well as the engagement of key stakeholders such as hospital managers, payers, regulatory and implementation advisors. This dissertation proffers a deeper understanding of the implementation issues related to custom-made implants and offers preliminary recommendations on how to cope with implementation impediments through the use of Rogers diffusion of innovation coupled with concepts from the field of organizational change and innovation management including Clayton’s disruptive innovation.
49
Sabri, Hanna Etwal. "Electron Beam Melting : En State of the Art Rapport och komparativ studie av additiva tillverkningsmetoder." Thesis, KTH, Hållbar produktionsutveckling (ML), 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-293351.
Abstract:
Additive tillverkning (AM) är en tillverkningsteknik som har använts i stor utsträckning i industrier de senaste åren. Electron beam melting (EBM) är en innovativ teknik för tillverkning inom ortopediska implantat- och flygindustrin för att EBM erbjuder hög produktivitet och lägre kostnad per del. Jämfört med traditionella tillverkningsmetoder kan EBM tillverka delar med betydande mekaniska egenskaper, men det finns några vanliga brister som hindrar EBMs förmåga att bli en vanligare bearbetningsmetod vid tillverkning. I detta arbete, som tar an formen av en State of the Art Rapport, introduceras EBM-metoden på teknisk nivå och jämförs med andra AM-metoder och konventionella tillverkningsmetoder.Additive manufacturing (AM) is a manufacturing technology that has been widely used in industries in recent years. Electron beam melting (EBM) is an innovative technology for manufacturing of the orthopedic implant and aerospace industry because EBM offers high productivity and lower cost per part. Compared to traditional manufacturing methods, EBM can produce parts with significant mechanical properties, but there is some common shortcoming that prevent EBM's ability to become a more common processing method in manufacturing. This work, which takes the form of a State of the Art Report, introduces the EBM method at the technical level and compares with other AM methods and conventional manufacturing methods.
50
Tairi, Martin. "Selektiv lasersmältning : En State of the Art Rapport och jämförelse av additiva tillverkningsmetoder." Thesis, KTH, Hållbar produktionsutveckling (ML), 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-277760.
Abstract:
Additiv tillverkning (AM) är en växande tillverkningsteknologi som har många lovande tekniska, ekologiska och ekonomiska aspekter. Selektiv lasersmältning (SLM) är den AM-metod som står i framkanten av den utveckling som sker inom teknologin. SLM har kapabiliteten att tillverka detaljer med jämförbart goda mekaniska egenskaper gentemot konventionella tillverkningsmetoder men drabbas av vanligt förekommande defekter som hämmar dess möjligheter att bli en mer använd bearbetningsmetod i tillverkningsindustrin. I detta arbete, som tar an formen av en State of the Art Rapport, presenteras SLM-metoden på en teknisk nivå, den jämförs med andra AM-metoder samt med konventionell tillverkning, flera metaller och legeringar som finns tillgängliga för bearbetning presenteras och dess senaste utvecklingar samt framtid presenteras och diskuteras.Additive manufacturing (AM) is a growing manufacturing technology which has many promising technical, ecological, and economical aspects. Selective Laser Melting (SLM) is the AM-method which stands on the forefront of the development which is taking place in this technology. SLM has the capability to produce components with relatively good mechanical characteristics as compared to conventional manufacturing methods. However, the method is suffering from common defects which inhibits its chances to become a more widely-used method in the manufacturing industry. In this work, which takes on the form of a State of the Art Report, the SLM-method is presented on a technical level. It is then put in comparison to other AM-methods and conventional manufacturing as a whole. Some of the metals and alloys available for SLM are listed. The latest developments in SLM are presented and lastly, the future developments of SLM is discussed.