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.

Ziel dieser Arbeit war es klinische und radiologische Ergebnisse nach offener oder minderinvasiver perkutaner sowie nach frühzeitiger oder zeitverzögerter additiv ventraler Stabilisierung von Typ AOSpine A3 Frakturen des thorakolumbalen Überganges miteinander zu vergleichen.

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:

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%. / <p>Betyg 2020-08-02</p>

FDM 3D printing is an additive manufacturing technology that is widely used, mainly for rapid prototyping. It is also one of the cheapest and most accessible AM technologies for consumers. FDM printers, and especially cheaper alternatives, can have problems with creating high quality prints. Reasons include poor design, inaccurate construction, cheap components, and improper tuning. Input shaping is a control technique that may help mitigate defects caused by poor mechanical design or construction. The “ringing” defect may be eliminated by applying this solution. To perform an evaluation in sub-optimal mechanical conditions a 3D printer was constructed with a cantilever design mainly using plastic prints for mechanically important parts. Printing tests were done with and without input shaping. The results that were produced showed a direct effect of input shaping in 3d printers. / FDM 3D-printing är en additiv tillverkningsteknik som är mycket använd, främst för snabb prototypering. Det är också en av de billigaste och mest tillgängliga AM-teknikerna för konsumenter. FDM skrivare, och särskilt billigare alternativ, kan ha problem med att skapa högkvalitativa utskrifter. Orsaker inkluderar dålig design, konstruktionfel, billiga komponenter och felaktig justering. Input shaping är en kontrollteknik som kan hjälpa till att mildra defekter som orsakas av dålig mekanisk design eller konstruktion. "Ringning" defekten kan elimineras genom att tillämpa denna lösning. För att utföra en utvärdering i dåliga mekaniska förhållanden konstruerades en 3D-skrivare med en fribärande design som använder plastutskrifter för mekaniskt viktiga delar. Utskriftstester gjordes med och utan input shaping. Resultaten som framställdes visade på en uppenbar förbättring av print kvalité som en direkt effekt av input shaping.

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.

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.

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.

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.

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.