Rapporten avser ett produktutvecklingsprojekt hos ett företag. Företaget har ett problem avseende kontaktering i deras handhållna batteridrivna produkter, problemet har varit aktuellt att lösa under längre tid. Problemet yttrar sig i form av diverse olika tekniska, elrelaterade, sporadiska fel till följd av tillverkningsteknikens begränsningar i form av toleranssättning. När fullgod kontaktering (fullständigt hoptryckta kontaktdon) inte uppnås resulterar det också i att batteriet inte sitter helt inspänt och konstruktionen upplevs som racklig vilket minskar kvalitetsintrycket av produkten i sin helhet. Företaget kan, med modern tillverkningsteknik, inte garantera att batteriet placeras in i deras produkter på ett sätt som leder till fullgod kontaktering. Eftersom nolltolerans för variation i distanser och geometrier från produktion inte är realistiskt behöver företaget en ny konceptinriktning som tillåter normala avvikelser utan att skapa elektriska problem. Projektet har haft snäva ramar, krav och avgränsningar som har krävt en metodisk produktutvecklingsprocess. Kravbilden innefattar total kompabilitet med samtliga batterier i produktsortimentet, kontaktering med nolldistans i gränssnittet mellan produkt och batteri samt potential för fullständig universalitet i företagets olika produkter. Lösningen får dessutom inte öka komponentantalet eller monteringstiden avsevärt. Lösningen som tagits fram klarar variationer i distanser upp till fem millimeter och tillåter en svarande linjär rörelse i samband med placering av batteri. Oavsett vilka distanser, från det produktions tolererade intervallet, som en given produkt besitter uppnås fullgod kontaktering och batteriet spänns fast vilket minskar spel i placering av batteriet och ökar kvalitetsintrycket. Projektets ramar ledde till en lösning som både är kompakt och kan platsa i hela det handhållna sortimentet och som är fullständigt universell. Företaget har visat stort intresse för lösningen som anses besitta potential och lösningen kan komma att implementeras i företagets produktsortiment. / This paper describes a product development project at a company. The company has a technical issue regarding connection between the battery and a given unit in their handheld electrical range of products. The problem consists of a range of sporadic, technical electrical issues because of the inherent limitations of the manufacturing processes due to tolerance of variations in the produced units and it has been relevant to solve for some time. When the connection between a product and its battery isn’t apposite it results in a rattling battery which makes for a less appealing product. Modern methods of manufacturing don’t allow zero tolerance for variation from production and so, the company needs a new direction that allows for normal variations without them causing various electrical issues. The project has been affected by strict requirements and demarcations that have made for a strict, methodical product development approach.The requirements consist of an absolute compatibility with the range of batteries used with the Company’s handheld electrical products, connection with a zero-tolerance distance in the interface between the product and the battery and the potential for universal implementation in the Company’s various products. The resulting system is also not allowed to increase the number of components, or the time spent assembling the units in a substantial way. The resulting system developed can accommodate variations of a magnitude of five millimetres and allows a responsive linear movement when a battery is placed in its socket. Regardless of the magnitude of tolerated variations from production, the solution allows for a zero-distance connection in the interface between the battery and the unit. The system also holds the battery in place which diminishes the battery rattling and improves the impression of the products quality. The framework of the project led to a solution that can fit in the entire handheld product range meaning the solution is fully universal. The company has shown interest for the system and considers it to have potential for future implementation.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Additiv tillverkning eller 3D-utskrift som det även kallas är en produktionsprocess som kan erbjuda snabba prototyper med spännande och komplexa geometriska former. Under de senaste åren har expansionen för additiv tillverkning verkligen tagit fart och tekniken, kombinerat med nya progressiva material, blir alltmer efterfrågat. Jag har i detta examensarbete, tillsammans med Akademiska Hus och Stora Enso, undersökt potentiella produktionsmetoder för additiv tillverkning av storskaliga produkter i biokomposit. Det här samarbetet startade i mars 2022 och produkten som jag framställas är en ljudstol som jag valt att kalla Bönan. Den första versionen vi arbetade med visade sig vara för svår att producera med den additiva tekniken. Det är här mitt examensarbete tagit vid. I arbetet har jag undersökt hur mycket avkall jag som designer behöver göra för att produkten ska kunna produceras mer än bara en gång samt vilka moment som är essentiella för att ta en produkt från vision till produktion. Under examensarbetet har jag även fördjupat mina kunskaper inom additiv tillverkning genom att själv skriva ut småskaliga prototyper för att få en större inblick i produktionsprocessen och vilka tekniska aspekter som är fundamentala för att nå ett önskvärt slutresultat. Jag har även parallellt med detta haft kontinuerlig kontakt med Stora Enso och Akademiska hus och överlagt kring kommande steg i processen. Förhoppningsvis har mina fördjupade kunskaper inom additiv tillverkning och en mer holistiskt fokuserad utgångspunkt kunnat påverka verkshöjden på slutprodukten.

Fragmenterande stridsdelar har funnits länge och idag finns tre huvudsakliga metoder för att uppnå fragmentering i en stridsdel. Metoden styrd fragmentering som undersöks i arbetet fungerar generellt sett bra men saknar önskad kontrollförmåga. Målet med arbetet var att utveckla koncept av styrt fragmenterande stridsdelar och undersöka om fragmentspridningen kan riktas och snävas in till mindre än ±20° enligt två fall, cirkelskiva och cirkelsektor. De framtagna koncepten önskades vara tillverkningsbara med additiv tillverkning och lämpligheten för detta skulle därför undersökas. I samband med detta önskades även ett materialval. Examensarbetet genomfördes i samarbete med uppdragsgivaren Saab Dynamics AB och Karlstads universitet. Arbetet följde en teknikutvecklingsprocess innefattande en förstudie där vetenskaplig litteratur studerades och kontakt etablerades med tillverkare samt områdesexperter för att undersöka möjligheterna. Följande förstudien genomfördes en konceptutvecklingsprocess där de 3D-modellerade konceptens funktion undersöktes och verifierades med SPH-simuleringar i IMPETUS Afea. Ett materialval gjordes utifrån tillverkarens tillgängliga material samt önskvärda materialegenskaper och konceptens tillverkningsbarhet undersöktes. De slutsatser som kan dras utifrån teknikutvecklingen är att det med styrd fragmentering är möjligt att rikta en stridsdels fragment till önskade spridningsfall, dock med förbättringsmöjligheter med avseende på bland annat fragmentens massfördelning. Koncepten som framställdes visades vara lämpliga att tillverka med additiv tillverkning då de framtagna geometriernas komplexitet gynnas av de ökade frihetsgraderna samt då det valda materialet tillät en godtagbar fragmentering och var tillverkningsbart med AM. Prototyper tillverkades i plast men verkliga tester genomfördes ej. Verkliga tester och vidare optimering av tekniken lämnades som framtida arbete. / Fragmentation warheads have been used for a long time and today there are three main methods of achieving fragmentation in a warhead. The method studied in this work is controlled fragmentation, a method that generally works adequately but can only control the fragmentation to a certain degree. The goal of this project was to develop multiple concepts of controlled fragmentation warheads and investigate whether it is possible to aim and reduce the projection angle of the fragments to ±20° for two cases, circular disc and circle sector. It was wished for the developed concepts to be manufacturable with additive manufacturing, its feasibility to be studied and therefore a material selection with this in mind to be done. The thesis work has been carried out in collaboration with Saab Dynamics AB and Karlstad University. A technology development process was used consisting of a literature study where scientific literature was studied and contact was established with the manufacturer as well as other experts in the field of study in order to examine the possibilities regarding the project. Following the literature study, a concept development process was carried through where the function of the 3D-modeled concepts were examined and verified through SPH-simulations in IMPETUS Afea. A material selection was done with regards to the manufacturers available materials and the sought after material properties. Finally, the concepts manufacturability was examined and verified. The conclusions drawn from this technology development are the following: It is possible to both reduce the projection angle and aim the resulting fragments to the specified cases, although with great room for improvement regarding, among other things, the fragment mass distribution. The presented concepts proved to be suitable for additive manufacturing, because of their geometric complexity where the increased design freedom of AM is greatly benefited. The chosen material also proved suitable for both AM and use in fragmenting warheads. Plastic prototypes were made but real experimental tests were not conducted. Real experiments and further optimization of the technology were left as future work.

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.