Examensarbeten
3D printing using cross-linkable polymers
Erik Andersson, Lunds Tekniska Högskola, 2017
Syftet med detta exjobb var att undersöka om ett tillsatsämne från Nexam Chemicals kan användas för att öka hållfastheten mellan utskrivna lager hos plastkomponenter tillverkade med additiv tillverkning. Undersökningen utfördes i fyra steg. Första steget bestod av en litteraturstudie, andra steget av tillverkning av ett huvud till en 3d-skrivare, tredje steget av montering av huvudet på en skrivare, och fjärde steget av test av utskrivna objekt i en dragprovningsmaskin efter det att de värmebehandlats i en vakuumugn. Resultatet av projektet visar att något händer när objekten värmebehandlas och deras mekaniska styrka ökar. Dock var det många osäkerhetsfaktorer vid tillverkningen och mer tester är därför nödvändiga för att avgöra med säkerhet om tillsatsämnet från Nexam Chemicals bidrar till att öka hållfastheten hos 3d-printade plastkomponenter.
Development of Carbon Fibre Fabric with Enhanced Drapeability by Using Micro Local Point Cutting (µLPC)
Zainab Al-Maqdasi, Luleå Tekniska Universitet, 2016
Syftet med detta examensarbete var att undersöka om formbarheten på kolfibervävar kan förbättras genom att klippa av fiberbuntarna på olika ställen. Formbarheten hos vävarna bestämdes med hjälp av ett optiskt mätsystem (ATOS scanner) samt en specialutvecklad komplianstest. De mekaniska egenskaperna för laminat baserade på de klippta vävarna undersöktes med hjälp av dragprov. Resultaten visar att formbarheten hos kolfibervävar kan förbättras genom att klippa av fiberbuntarna på olika ställen. De mekaniska egenskaperna försämras dock men för vissa applikationer kan denna försämring troligtvis vara acceptabel. Sänkningen av styvhet och hållfasthet beror på hur fibrerna klippts (cutting pattern) samt längden på de avklippta fiberbuntarna.
Läs mer
Implementering av polymert material – Utredning av möjligheterna i implementering av polymert material i LED-armatur för utomhusmiljö.
Simon Viberg och Jonny Blomberg, Jönköping University, 2016
Syftet med detta examensarbete var att utreda möjligheterna för implementering av polymera material i LED-armatur för utomhusmiljö. Två olika kravspecifikationer har använts och materialval utförts med hjälp av en materialdatabas och konsultation av plastleverantörer. Konstruktion för att leda bort värme baseras på två varianter av kylflänsar. För den yttre formgivningen valdes inledningsvis en enklare typ av konstruktionsplast men värmesimuleringar visade att en värmeledande polymer måste användas även för den yttre formgivningen för att klara temperaturkraven hos LED-lamporna. Resultaten visar att värmehanteringen i LED-armaturen kan hanteras av befintliga polymera material. Användandet av den värmeledande polymeren för hela armaturen resulterar dock i höga materialkostnader samtidigt som höga krav på vatten- och dammtäthet skapar svårigheter för integration av fler funktioner i armaturen.
Läs mer
Different fiber combinations for enhancing properties of compression molded fiber composites.
Andrea Aguilar Sánchez, Luleå Tekniska Universitet, 2016
Syftet med detta examensarbete var att studera egenskaperna för PLA med cellulosa-, kol- eller aramidfiberförstärkning. Provobjekt tillverkades genom förformning följt av pressning och egenskaperna analyserades med hjälp av dragprov, brottseghetsprov, DSC, CT, SEM och SEC. Baserat på de resultat som erhållits kan konstateras att porhalten i materialen är hög (15-64%) och PLA-materialet bryts ned under tillverkningen. Förstärkning med aramidfiber ger förbättrad brottöjning, medan förstärkning med kolfiber ger något högre styvhet och draghållfasthet.
Läs mer här
A μ- CT Investigation of the Electrical Breakdown Mechanisms in Mica/Epoxy Machine Insulation.
Carl Saxén, Uppsala Universitet, 2017
Syftet med detta examensarbete var att undersöka vilka nedbrytningsmekanismer som bidrar till elektriska genomslag i motorer och generatorer. Som hjälp för att studera nedbrytnings-mekanismerna har mikro-röntgentomografi använts. Till att börja med tillverkades 16 prover bestående av aluminiumrör lindade med glimmer-isoleringen. Aluminium användes eftersom koppar inte går att analysera med röntgentomografi. Proverna impregnerades med epoxi och utsattes därefter för en elektrisk åldringsprocess. Eftersom det inte fanns tid för 20–30 år av åldring, som är en vanlig livslängd, så accelererades processen genom att utsätta proverna för en högre spänning. Av de prover som åldrades elektriskt var det några som gav genomslag. Dessa visade tydlig avbildning av genomslagskanalen och hur den letat sig genom den elektriska isoleringen. Intressant att notera är att genomslagen har en tendens att ske på prover med stora volymer av epoxi. Det finns också indikationer på att veck i isoleringen påverkar livslängden. I de prover som åldrats utan att få ett genomslag var det svårt att hitta tecken på nedbrytning. Som en sista slutsats konstaterar Carl att röntgentomografi är ett kraftfullt verktyg för att undersöka isolationssystemet i motorer och generatorer.
För mer information om detta examensarbete kontakta Uppsala Universitet.
Design Optimization for 3D Printed Energy Absorbing Structures Inspired by Nature – A theoretical geometry evaluation for maximizing specific energy absorption.
Alexander Olsson och Mattias Naarttijärvi, Chalmers Tekniska Högskola, Examensarbete 2017:34
Syftet med detta examensarbete var att generera bio-inspirerade materialstrukturer för förbättrad energiabsorption. Tre huvudsakliga strukturer uppbyggda av balkelement har valts ut och undersökts i ett datorskript. Skriptet är konstruerat för att generera och optimera strukturerna genom att skapa och placera dess element samt variera elementens position, bredd, höjd och radie samtidigt som strukturen utvärderas gällande dess förmåga att ta upp energi genom att göra en FEM-analys och en bucklingsanalys. Skriptet fungerade som förväntat genom att framgångsrikt generera de eftersökta strukturerna och autonomt uppdatera dess variabler samt returnera en optimerad kombination av variablerna vilka maximerar strukturens förmåga att absorbera specifik energi vid kollision.
För mer information om detta examensarbete så kontakta Swerea SICOMP eller Chalmers Tekniska Högskola.
Material Characterization of 3D-Printed Energy-Absorbent Polymers Inspired by Nature.
Erik Svensson, Chalmers Tekniska Högskola, Examensarbete 2017:192
Syftet med detta examensarbete var att studera möjligheten att tillverka energiabsorberande materialstrukturer med hjälp av 3D-printing. Genom att kombinera inspiration från hur naturen löst energiupptagning med 3D-printing erhålls intressanta möjligheter att skapa nya materialstrukturer med hög specifik energiabsorption. Erik har testat och utvärderat de mekaniska egenskaperna för olika 3D-printing material (ABS, PA, PLA och TPU) med hjälp av dragprovning och DMTA. Han har även tillverkat och testat energiabsorptionen för tre olika 3D-printade strukturer baserade på PA och jämfört resultaten med energiabsorptionen för EPS-skum. Resultaten visar att den specifika energiabsorptionen är bättre för EPS-skum än för de 3D-printade strukturerna. Men idén att kombinera bio-inspirerade material och strukturer med additiv tillverkning är ändå mycket intressant och har stor framtida potential.
För mer information om detta examensarbete så kontakta Swerea SICOMP eller Chalmers Tekniska Högskola.