Det är viktigt att skotillverkare väljer rätt material till deras produkter, olika material har olika fördelar och nackdelar. Den här studien har fokuserat på läder och syntetiskt läder då de är vanliga material inom skotillverkning och ofta används till samma typ av skor.  Skor måste utstå en mängd olika scenarion, det är därför viktigt att veta hur materialet som skorna är tillverkade av klarar av de scenariona. Scenariot som undersöks i den här studien är hur materialegenskaperna förändras när de är blöta. Skor kommer alltid att utsättas för fukt, det kan vara ifrån regn och det kan vara ifrån svett. Det är viktigt att se hur slitaget på materialen förändras om de är blöta för att om de blir väsentligt sämre så spelar det ingen roll hur mycket de håller för när de är torra.  Genom att göra tre olika slitagetester på materialen i torrt och blött tillstånd är det möjligt att se hur vattnet påverkar vilket slitage materialen klarar av. Det går även att tyda om slitaget sker annorlunda när materialen är blöta. Testerna som används för att undersöka materialen är Martindale, dragprov och rivtest.  Det syntetiska lädret får snarlika resultat i dragprov och rivtest oavsett om det är blött eller torrt, men i Martindale testet minskar slitaget avsevärt när materialet är mättat med vatten. Lädret ser en kraftig höjning i vilken belastning det klarar under dragprovet då det är blött istället för torrt. Under rivtestet och Martindale testet är resultaten förhållandevis lika. Förslag på vidare tester innefattar fler tester på läder och syntetiskt läder samt att det skulle krävas tester för alla delar av en sko för att det ska vara implementerbart. Resultat från den här studien gäller endast för de typer av läder och syntetiskt läder som har testats. / <p>Betyg 20210222</p>

In today's automotive industries, many different simulation programs are used to optimize parts before they come into production. This has created a market for complex material models to get the best possible approximation of reality in the simulation environment. Several industries are still using older material models that can’t give an acceptable accuracy for the materials currently in use as they are based on much simpler and older materials. The problem with material models is that there is no direct comparison between the material models which leads to several sheet metal forming companies still holding on to older models like Hill`48.   The purpose of this work is to create a comparison of sheet material models from a user perspective to be able to provide recommendations of material models. Different models will be tested for different materials and will be based on AutoForm's recommendations. AutoForm is a FEM based sheet metal forming simulation program used by large names in the automotive industry. These recommendations are Vegter2017, BBC2005 or Hill`48 for steel and Vegter2017, BBC2005 or Barlat`89 for aluminum.   This work is achieved by comparing experimental data from a Limiting Dome Height (LDH) test with a simulation of this test for all material models and then comparing the results. The data that will be compared consists of the major and minor strain in the sheet as well as the punch force. These parameters are chosen as they give an overview of the model’s applicability as well as accuracy. The test will be performed on all materials available in Volvo Cars material library to create a broader overview of all material models. The material models will also be evaluated depending on their user-friendliness by analyzing what types of data are required to perform a simulation.   The result from these tests showed that BBC 2005 should be recommended for aluminum and steel for companies that have access to biaxial data and for people who put optimization in focus. Hill`48 proved far too deviant in the results for steel and should not be used if other models are available. Vegter 2017 proved perfect for steel simulations as the result were great as well as the necessary material data can be obtained through standardized tensile tests. The result also showed that Vegter2017 should not be used for aluminum since the result was too deviant from the experimental data in aspect for both form approximation and strain magnitude. Barlat`89 gave accurate results with only data from a tensile test which makes it a preferred model when working with aluminum.   The conclusion from this work is that the choice of material model is very dependent on what conditions you have as very few industries have access to the tests required by the BBC 2005 model. Another conclusion may be drawn for Barlat`89 with aluminum and Vegter 2017 with steel as they can be preferred when working with a small timeframe as well as when few test data is available. / Inom dagens bilindustri används det många olika simuleringsprogram för att optimera delar innan de kommer ut i produktion. Detta har då skapat en marknad för komplexa material modeller för att få en så bra approximation av verkligheten som möjligt. I flera industrier använder man sig fortfarande av äldre materialmodeller som egentligen inte håller måttet för dagens material då de är baserade på simplare material. Problemet som har skapat denna situation är att det inte direkt finns en konkret jämförelse mellan materialmodellerna vilket leder till att flera plåtformnings företag fortfarande håller kvar vid äldre modeller som t e x Hill`48.   Syftet med detta arbete är att skapa en jämförelse av plåt materialmodeller från ett användarperspektiv för att kunna ge konkreta bevis till rekommendationer av materialmodeller. Olika modeller skall testas för olika material och baseras på AutoForms rekommendationer. AutoForm är ett FEM baserat plåtformningssimulerings program som används av stora namn inom bilindustrin. Dessa rekommendationer är då att köra Vegter2017, BBC2005 eller Hill`48 för stål samt att köra Vegter2017, BBC2005 eller Barlat`89 för aluminium.   Detta arbete utförs genom att jämföra experimentella data från ett Limiting Dome Height (LDH) test med en simulering av detta test för alla material modeller och sedan jämföra resultaten. Jämförelsen mellan den experimentella och simuleringsdatan kommer att involvera major och minor strain i plåten samt stämpelkraften. Dessa parametrar har valts då de ger en bra översikt över materialmodellernas applicerbarhet och noggrannhet. Testen kommer att utföras på samtliga material som finns tillgängliga i Volvo Cars materialbibliotek för att skapa en breddare syn på samtliga modellers applicerbarhet. Materialmodellerna kommer även att utvärderas beroende på deras användarvänlighet samt vilka typer av data krävs för att använda modellen.   Resultatet visade att BBC 2005 skall rekommenderas för aluminium samt stål till de företag som har tillgång till biaxiella data samt lägger optimering i fokus. Hill`48 visade sig alldeles för avvikande för stål och bör inte användas om andra modeller är tillgängliga. Vegter 2017 visade sig perfekt för stål då resultatet var bra samt att den nödvändiga materialdatan kan införskaffas genom standardiserade dragprov. Resultatet visade även att Vegter 2017 inte bör användas för aluminium då resultatet var för avvikande. Barlat`89 gav bra resultat med endast data från dragprovstest vilket ger att den är att rekommendera för aluminium.   Slutsatsen från detta arbete är att valet av materialmodell är väldigt beroende av vilka förutsättningar som finns då väldigt få industrier har tillgång till de tester som krävs för att använda BBC 2005. I större delar av industrin där minimala optimeringar inte anses som väsentliga är Barlat`89 och Vegter 2017 att föredra då detta leder till snabbare processer.

This paper reviews the effects of accelerated aging with increased humidity and temperature on cellulose-based composites. The composites consist of a matrix of plastic reinforced with cellulose fibers. The company Biofiber Tech Sweden AB provided four different composites and a conventional polyolefin as reference. The aim was to examine changes in mechanical properties, chemical composition and appearance after aging, as well as variations between materials. Two different climate conditions were tested, 85% RH and &lt;10% RH, both in 90℃. A climate chamber and an oven were used to create the extreme environmental conditions. To analyze the results, tensile testing and FTIR were performed, and color intensity and density were measured. All samples decreased in color intensity throughout aging, and dark irregularities appeared on some of the samples exposed to high humidity, which may be due to fungal formation. The tensile testing showed a general difference between high and low RH and the toughness showed a tendency to decline with aging in high humidity for many samples. The FTIR measurements also did not show any general trend. To improve the study, it would be desirable to age the material for a longer time and at a higher temperature. Overall, more samples and measurements within each characterisation technique would be needed to achieve more reliable results. Nevertheless, this study hopes to be a starting point for further research on the long-term durability of Biofiber Tech’s composites.

Additive manufacturing (AM), also known as 3D printing, is a concept and method of a manufacturing process that builds a three-dimensional object layer-by-layer. Opposite to the conventional subtractive manufacturing, it conquers various limitations on component design freedom and raises interest in various fields, including aerospace, automotive and medical applications. This thesis studies the mechanical behavior of thin-walled component manufactured by a common AM technique, laser powder bed fusion (LPBF). The studied material is Hastelloy X, which is a Ni-based superalloy, and it is in connection to a component repair application in gas turbines. The influence of microstructure on the deformation mechanisms at elevated temperatures is systematically investigated. This study aims for a fundamental and universal study that can apply to different material grades with FCC crystallographic structure. It is common to find elongated grain and subgrain structure caused by the directional laser energy input in the LPBF process, which is related to the different printing parameters and brands of equipment. This thesis will start with the study of scan rotation effect on stainless steel 316L in an EOS M290 equipment. The statistic texture analysis by using neutron diffraction reveals a clear transition when different level of scan rotation is applied. Scan rotation of 67° is a standard printing parameter with intention to lower anisotropy, yet, the elongated grain and cell structure is still found in the as-built microstructure. Therefore, the anisotropic mechanical behavior study is carried out on the sample printed with scan rotation of 67° in this thesis. Thin-walled effects in LPBF are investigated by studying a group of plate-like HX specimens, with different nominal thicknesses from 4mm down to 1mm, and a reference group of rod-like sample with a diameter of 18mm. A texture similar to Goss texture is found in rod-like sample, and it becomes &lt;011&gt;//BD fiber texture in the 4mm specimen, then it turns to be &lt;001&gt; fiber texture along the transverse direction (TD) in the 1mm specimen. Tensile tests with the strain rate of 10−3 s−1 have been applied to the plate-like specimens from room temperature up to 700 ℃. A degradation of strength is shown when the sample becomes thinner, which is assumed to be due to the overestimated load bearing cross-section since the as-built surface is rough. A cross-section calibration method is proposed by reducing the surface roughness, and a selection of proper roughness parameters is demonstrated with the consideration of the calculated Taylor’s factor and the residual stress. The large thermal gradient during the LPBF process induces high dislocation density and strengthens the material, hence, the LPBF HX exhibits better yield strength than conventionally manufactured, wrought HX, but the work hardening capacity and ductility are sacrificed at the same time. Two types of loading condition reveal the anisotropic mechanical behavior, where the vertical and horizontal tests refer to the loading direction being on the BD and TD respectively. The vertical tests exhibit lower strength but better ductility that is related to the larger lattice rotation observed from the samples with different deformation level. Meanwhile, the elongated grain structure and grain boundary embrittlement are responsible for the low horizontal ductility. A ductile to brittle transition is traced at 700 ℃, so a further study with two different slow strain rates, 10−5 s−1 and 10−6 s−1, are carried out at 700 ℃. Creep damage is shown in the slow strain rates testing. Deformation twinning is found only in the vertical tests where it forms mostly in the twin favorable &lt;111&gt; oriented grain along the LD. The large lattice rotation and the deformation twinning make the vertical ductility remain high level under the slow strain rates. The slow strain rate tensile testing lightens the understanding of creep behavior in LPBF Ni-based superalloys. In summary, this thesis uncovers the tensile behavior of LPBF HX with different variations, including geometry-dependence, temperature-dependence, crystallographic texture-dependence and strain rate-dependence. The generated knowledge will be beneficial to the future study of different mechanical behavior such as fatigue and creep, and it will also enable a more robust design for LPBF applications. / Additiv tillverkning, eller 3D-utskrifter, är tillverkningsmetoder där man skapar ett tredimensionellt objekt genom att tillföra material lager for lager. Till skillnad från konventionella avverkande tillverkningsmetoder elimineras många geometriska begränsningar vilket ger större designfrihet och metoderna har därför väckt stort intresse inom en rad olika områden, inklusive flyg-, fordons- och medicinska tillämpningar. I denna avhandling studeras mekaniska egenskaper hos tunnväggiga komponenter tillverkade med en vanligt förekommande laserbaserad pulverbädds-teknik, laser powder bed fusion (LPBF). Det studerade materialet är Hastelloy X, en Ni-baserad superlegering som är vanligt förekommande for både nytillverkning och reparation av komponenter för gasturbiner. Inverkan av mikrostruktur på deformationsmekanismerna vid förhöjda temperaturer undersöks systematiskt. Detta arbete syftar till att ge grundläggande och generisk kunskap som kan tillämpas på olika materialtyper med en kubiskt tätpackad (FCC) kristallstruktur. Det är vanligt att man hittar en utdragen kornstruktur orsakad av den riktade tillförseln av laserenergi i LPBF-processen, vilket kan relateras till olika processparametrar och kan variera mellan utrustningar frän olika leverantörer. Denna avhandling inleds med studien av effekten av scanningsstrategi vid tillverkning av rostfritt stål 316L i en EOS M290-utrustning. En statistisk texturanalys med hjälp av neutrondiffraktion påvisar en tydlig övergång mellan olika mikrostrukturer när olika scanningsstrategier tillämpas. En scanningsrotation på 67 mellan varje lager är en typisk standardinställning med avsikt att sanka anisotropin i materialet, dock finns den utdragna kornstrukturen oftast kvar. I denna avhandling studeras därför de anisotropa egenskaperna hos material tillverkade med 67 scanningsrotation. Effekten av tunnväggiga strukturer i LPBF undersöks genom att studera en uppsättning platta HX-prover, med olika nominella tjocklekar från 4 mm ner till 1 mm, samt en referensgrupp med cylindriska prov med en diameter på 18 mm. Kristallografisk textur som liknar den av Goss-typ återfinns i de cylindriska proverna vilket gradvis övergår från en fibertextur med &lt;011&gt; i byggriktningen for 4mm-proven till en fibertextur med &lt;001&gt; i tvärriktningen for 1mm-proven. Dragprovning med en töjningshastighet på 10−3 s−1 har utförts på de platta provstavarna från rumstemperatur upp till 700 ℃. En sänkning av styrkan uppvisas när proven blir tunnare, vilket kan antas bero på att det lastbarande tvärsnittet överskattas på grund av den grova ytan. En metod för tvärsnittskalibrering föreslås genom att kompensera for ytråheten, och valet av lämplig ytfinhetsparameter motiveras med hänsyn till den beräknade Taylor-faktorn och förekomsten av restspänningar. Den stora termiska gradienten som uppstår for LPBF-processen inducerar en hög dislokationstäthet vilket höjer materialets styrka och följaktligen uppvisar LPBF HX högre sträckgräns an konventionellt tillverkad, smidda HX, men förmågan till deformationshårdnande samt duktiliteten i materialet sänks samtidigt. Tester utförda i två olika belastningsriktningar, vertikalt respektive horisontellt mot byggriktningen, demonstrerar det anisotropiska mekaniska beteendet. De vertikala testerna uppvisar lägre hållfasthet men bättre duktilitet vilket kan relateras till en större benägenhet for kristallstukturen att rotera när deformationsgraden ökar. Samtidigt är den utdragna kronstukturen ansvarig for den lägre duktiliteten for de horisontella proverna. En övergång från ett duktilt till ett mer sprött beteende noterades vid 700 ℃, och därför initierades ytterligare en studie där tester med två lägre töjningshastigheter, 10−5 s−1 och 10−6 s−1, utfördes vid 700 ℃. Det kan noteras att krypskador återfinns i tester med en långsam deformationshastighet och deformationstvillingar uppstår endast i de vertikala provstavarna där det främst bildas tvillingar i korn orienterade med &lt;111&gt; riktningen längs belastningsriktningen. Den stora förmågan till rotation i kristallstrukturen och deformationstvillingarna bidrar till att den vertikala duktiliteten förblir hög även i testerna med en låg deformationshastighet. Testerna med en långsam draghastighet bidrar därför till en bättre förståelse av krypbeteendet i LPBF Nibaserade superlegeringar. Sammanfattningsvis så bidrar denna avhandling till bättre förståelse av de mekaniska egenskaperna hos LPBF HX i olika utföranden och förhållanden, inklusive geometriberoende, temperaturberoende, deformationshastighetsberoende samt inverkan av kristallografisk textur. Den genererade kunskapen kommer att vara till stor nytta vid fortsatta studier av olika mekaniska egenskaper som utmattning och kryp, samt bidrar till att möjliggöra en mer robust design for LPBF-tillämpningar.

Ull är en populär fiber och förekommer ofta i mattproduktion. Med hjälp av livscykelanalyser visar ullen vara en av de fibrerna som ligger i toppen av de material som har högst koldioxidutsläpp. Dock finns det en problematik vid beräkning av miljöpåverkan inom ullproduktionen som kan bidra till ett orättvist resultat. Trots det kvarstår faktumet att det finns förbättringar inom ullproduktionen samt att det är viktigt att ta vara på den ullen som annars skulle gått till förbränning. I samarbete med mattföretaget Rugvista undersöker denna studie hur implementering av 60% återvunna fibrer i mattgarn påverkar kvalitén med en målsätting att få in ull i ett cirkulärt flöde. Genom att undersöka detta spanns ett garn med 60% återvunnen ull och 40% konventionell ull på en E-spinner. Syftet var att garnet skulle nå upp de krav som Rugvista ställer på deras garn. Båda garnerna handvävdes därefter i en tvåskaftsbindning med ett inslagsripsutseende och i samma struktur för de skulle kunna bli jämförda med varandra under samma förutsättningar. Garnerna gick därefter igenom ett dragprovstest och de vävda proverna utsattes för ett modifierad martindaletest. Utifrån dragprovstestet påvisade de tillverkade garnet att de krävdes högre kraft för att nå brottspunkten, då majoriteten av protoypgarnerna klarade en kraft på 3500 cN, vilket var max kraften för Rugvistas garn. Dock gick det att se en större variation på brottpunkten till skillnad från Rugvistas garn som var mer enhetligt i deras resultat. I det modifierade martindaletestet gjordes en visuell bedömning på det vävda proverna efter dem hade blivit utsatta för 15 000 varv. Där påvisades referensmaterialet ett bättre resultat då den bevarade sitt utgångs utseende medan prototypen fick noppbildning redan efter 3000 varv samt släppte ifrån sig betydligt mer fibrer. Slutsatsen av studien blev att utifrån testningen visade prototypen att den inte möter den kvalitén som Rugvista ställer på sina mattor. Utmaningen är den korta fiberlängden hos de återvunna ullfibrerna som lätt lossnar från garnet. Studien visar även att de möjligt att tillverka ett tillräckligt starkt garn för att väva mattor i men att det krävs ytterligare forskning för att produktanpassa det till garnets förutsättningar. / Wool is an admired fiber and is frequently utilized in carpet production. According to life cycle analyses (LCA), wool shows to be one of the fibers that ranks highest in carbon dioxide emissions. However, there are challenges when calculating the environmental impact of wool production that contributes to an unfair result. This does not negate the reality that there are some areas within the wool life cycle that needs enhancement, especially when it comes to the utilization of wool that would otherwise have gone to incineration. This study, conducted in collaboration with the carpet company Rugvista, examines how 60% recycled wool fibers in carpet yarn affects the quality with the aim of getting wool into a circular economy. By investigating this, a yarn with 60% recycled wool and 40% conventional wool was spun on an E-spinner. The objective was to produce a yarn that meets Rugvista's quality standards. Both yarns were later handwoven in a weft-faced plainweave structure to allow for a fair comparison. The yarns underwent a tensile strength test, and the woven samples were subjected to a modified Martindale abrasion test. The results from the tensile test, showed that the manufactured yarns required a higher force to reach the breaking point, as the majority of the prototype yarns could withstand a force of 3500 cN, which was the maximum force for Rugvista's yarns. However, the breaking points of the manufactured yarns had a greater variation, unlike Rugvista's yarn, which demonstrated a more consistent result. In the modified Martindale test, visual assessments of the woven samples were conducted after 15 000 cycles. The reference material, Rugvista’s material, retained its original appearance, while the prototype developed a pilling surface after only 3000 cycles and released a remarkable amount of more fibers. The study concluded that the prototype did not meet Rugvista's quality standards for carpets. The primary challenge is the short fiber length of the recycled wool, which tends to detach from the yarn. While the study demonstrates the possibility of producing sufficiently strong yarn for carpet weaving, further research is necessary to optimize the product according to the yarn's characteristics.