The aerospace industry is constantly striving to becoming more economical and environmentally friendly. One of many efforts to achieve this is the Lightcam project which in this case is evaluating the use of additive manufacturing in the form of electron beam melting in conjunction with the nickel-based superalloy, Alloy 718. This combination is not fully explored and examined. For this purpose, a demonstrator vane was produced and it was subsequently evaluated in this thesis. The evaluation was performed in as-built condition and was divided in non-destructive testing, evaluation of these methods and metallographic review to confirm the results, and potentially revealing more properties. The non-destructive testing was performed using conventional radiography and computed tomography. Both methods struggled to deliver complete and reliable results, for varying reasons. Radiography could deliver results of the whole vane, but these were impossible to evaluate due to the rough surface created by the electron beam melting process. The computed tomography on the other hand was not affected by the rough surface and produced usable, though not complete, results of the vane. The reason for the computed tomography’s inability to deliver complete results was the material, varying thickness and complex geometry of the vane. As a complement and to verify the results from the non-destructive testing, a metallographic examination was conducted. These tests were conducted with the aim of answering the following three questions:  What non-destructive testing methods are suitable to evaluate Alloy 718 components manufactured with electron beam melting? - Neither radiography nor computed tomography are suitable as a sole evaluation method, for various reasons. All surface dependent methods were deemed unsuitable without testing due to the rough surface. What types of defects and in what quantity can they be found in the produced vane? - Defects found are: Porosity and lack of fusion, both found as internal and partially external and in varying sizes. Where are the defects located? - Pores are mainly found in the center of sections modeled to a 3mm thickness. Lack of fusion was found between build layers in all thicknesses. Apart from these results, hardness was found to vary depending on build height, increasing from the bottom towards the top. Microstructure was also found to vary with the build height, but always consisting of either equiaxed or columnar grains. / Lightcam

Background: The East Tennessee State University Quillen College of Medicine Library has participated for several years in projects to provide rural clinicians with health information resources. Objectives: To determine whether a strategy of hand‐held devices with a best‐evidence point‐of‐care disease tool and a drug database paired with access to a medical library for full‐text articles and training to use the tools would be an affordable way to meet the information needs of rural underserved clinicians. Methods: This study is a mixed‐methods methodology. The first project was evaluated using a randomised controlled trial (RCT) methodology. The second was evaluated qualitatively using interviews and focus groups. Results: The quantitative findings discovered that clinicians equipped with a hand‐held device with evidence‐based software more frequently found answers to clinical questions, found answers more quickly, were more satisfied with information they found and use expensive resources such as continuing medical education, online databases and textbooks less than the group that did not have access to online technology. Qualitative results supported the quantitative findings. Conclusion: Librarians can implement a three‐pronged strategy of the secondary literature via a hand‐held, the primary literature via Loansome Doc and quality training to meet basic information needs of rural clinicians.

El sector de puericultura y ortopédico son sectores de gran relevancia, donde aspectos como el confort, adaptabilidad, calidez, etc. adquieren sentido. Los cauchos basados en silicona líquida (LSR) son clave en estos sectores, ofreciendo interesantes propiedades tanto a nivel técnico como de percepción positiva por parte del usuario. No obstante, la transformación de estos materiales es algo más compleja que el conjunto de plásticos de uso común y además, debido a su naturaleza reticular, resulta un material difícil de reciclar. El proceso de inyección es un proceso de conformado de los materiales poliméricos termoplásticos que representa una notable importancia económica y tecnológica. Bajo estas premisas, el objetivo principal de este trabajo de investigación es el desarrollo de materiales para el sector ortopédico - puericultura a partir del empleo de materiales de naturaleza reticular reversible (elastómeros termoplásticos) que puedan procesarse mediante técnicas de inyección convencionales y que sean capaces de aportar una buena inercia térmica para confort, mediante el empleo de materiales microencapsulados con cambio de fase (PCMs). Para ello, se plantea un conjunto de mezclas de un sistema basado en dos grados comerciales de elastómero termoplástico de SEBS (copolímero en bloque de estireno-etileno/butileno-estireno) con durezas extremas. Ello conlleva el planteamiento de objetivos parciales como la caracterización reológica del sistema (desarrollando un modelo de predicción de comportamiento mediante software de simulación), la modelización del comportamiento mecánico de las mezclas, la optimización del procesado de las mezclas aditivadas con PCMs (analizando la respuesta mecánica y térmica) y el estudio de la inercia térmica de las mismas para la mejora del confort de estos materiales y su potencial empleo en los sectores industriales mencionados, como sustitutos en las aplicaciones de la silicona líquida inyectada. / Juárez Varón, D. (2011). Procesado, modelización y caracterización de mezclas industriales de SEBS con materiales con cambio de fase (PCM) para la mejora del confort térmico en aplicaciones de ortopedia y puericultura [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/11551 / Palancia

Tato práce se zabývá pokročilou technologií výroby personalizovaných kloubních implantátů metodou EBM za použití titanové slitiny Ti6Al4V-ELI a navrhuje nový unikátní design kolenního implantátu společně s metodologií jeho inserce, přičemž tato řešení jsou součástí patentové přihlášky č. PV 2020-459. Toto neinvazivní řešení náhrady kolenního kloubu je šetrnější k pacientovi, maximálně chrání jeho zdravé tkáně a kosti, navíc se dá předpokládat vyšší životnost implantátu ve srovnání s tradičními dostupnými řešeními. Byla uskutečněna výroba vzorků z materiálu Ti6Al4V-ELI metodou EBM, proveden rozbor jejich materiálových, mechanických, technologických a únavových vlastností. Dále byly popsány pokročilé metody zobrazování, úpravy a tvorby kloubních ploch a použity k vyvinutí nového designu personalizovaného kloubního implantátu společně s inovační technologií jeho inserce a nástroji potřebnými k její úspěšné realizaci. Toto nové řešení bylo úspěšně ověřeno mnoha testy i výrobou Ti6Al4V-ELI a CoCrMo prototypů implantátů metodou EBM. Proveditelnost a použití v praxi bylo konzultováno a schváleno odborníky v této oblasti.

Electron beam powder bed fusion (PBF-EB) is an additivemanufacturing (AM) method based on layer-by-layer melting of apowder bed. The technology is industrialized in certain applicationsbut still considered as immature and is not as widely used as laserbeam-based systems (PBF-LB). PBF-EB can offer several benefits overPBF-LB such as process cleanliness, thermal efficiency, fast beam speed,higher power and energy transfer, low residual stresses in built partsand a good signal environment for process monitoring. This can beadded on top of the general benefits of AM such as geometricalfreedom, manufacturing efficiency, easy design revisions, short leadtimes and so on. This suggests that PBF-EB holds potential as atechnology for the sustainable production of materials andcomponents. This thesis investigates how PBF-EB can be furtherdeveloped to create new and unique materials features. This isachieved by introducing innovative methods for material processingand by further developing the PBF-EB process itself. The thesisintroduces a charge-free heating method for PBF-EB and the resultssuggest an enhanced processability of difficult-to-process materialsand powders. A method for building multi-materials in PBF-EB isintroduced and demonstrated by the manufacturing of direct andlamellar transitions between different alloys. Methods for processmonitoring and powder bed resistivity evaluation are proposed andxiidemonstrated. It is concluded that the results presented in this thesisenabled new PBF-EB processing modes, increased the knowledge ofthe process, and introduced a new material group by demonstratingthat ceramics can be processed at high temperatures (~1600C). / <p>Vid tidpunkten för framläggningen av avhandlingen var följande delarbeten opublicerade: delarbete 2 och delarbete 4 (inskickat).</p><p>At the time of the defence the following papers were unpublished: paper 2 and paper 4 (submitted).</p>

This qualification work consist of 123 pages, 30 pictures, 13 tables, 61 references and 2 appendixes. Object – Additive manufacturing in metallurgy. Subject – Organizational, technical and economic relations arising in the manufacturing processes of products based on additive technologies. The main purpose is developing of recommendations for involving the additive technologies taken into account business processes’ changes and production activities’ reflections of economic models. Research objectives: 1 Studying the influence of additive technologies on economic development in Russia and abroad. Identifying the main application branches of manufacturing. 2 Determination the current trends in additive technologies’ progress. Characterization the main processes and specifications. 3 Creating strategic elements for implementing the additive technologies, making aspects of business processes and functional economic models. Scientific novelty lies in the forming the upgraded supply chain at the areas of internal and external environment, and working-out universal business model of companies’ activities in the case of involving the additive technologies. Investment projects were calculating for comparison between the SLM and EBM technologies. Indicators of investment attractiveness of these technologies are presented. A method has been developed that allows to assess the ability of companies to introduce additive technologies, which has an advisory nature. / Выпускная квалификационная работа магистранта содержит 123 с, 30 рис., 13 табл., 61 библиографический источник, 2 приложения. Объект исследования – аддитивные технологии в металлургии. Предмет исследования – организационно-технические и экономические отношения, возникающие в процессе изготовления изделий на основе аддитивных технологий. Целью диссертационной работы является разработка рекомендаций по внедрению аддитивных технологий в металлургическое производство с учетом изменений в бизнес-процессах и экономических моделях, отражающих производственную деятельность предприятий. Цель обусловила ряд следующих задач: 1 Изучить влияние аддитивных технологий на экономическое развитие в России и за рубежом, обозначить основные перспективы их применения в различных отраслях экономики. 2 Определить современные тенденции развития аддитивных технологий в металлургии, охарактеризовать основные технологические процессы и их параметры. 3 Разработать элементы стратегии внедрения аддитивных технологий с учетом изменения в бизнес-процессах и экономических моделях функционирования организаций. Дано описание процессов аддитивного производства. За основу были взяты наиболее изученные технологии – процессы SLM и EBM, применительно к производству изделий из сплава Ti-6Al-4V и его отечественного аналога, сплава ВТ6. Приведены аспекты влияния аддитивных технологий на изменения в цепочках поставок и бизнес-моделях функционирования организации. Произведены расчеты инвестиционных проектов представленных технологий аддитивного производства. Представлен механизм оценки возможности организации к внедрению аддитивных технологий, имеющий рекомендательный характер.

Deux thématiques importantes des technologies de la santé: la pratique médicale fondée sur des preuves probantes et l’évaluation des interventions en médecine sont fondées sur une approche positiviste et une conception mécaniste des organisations en santé. Dans ce mémoire, nous soulevons l’hypothèse selon laquelle les théories de la complexité et la systémique permettent une conceptualisation différente de ces deux aspects de la gouvernance clinique d’une unité de Soins Intensifs Chirurgicaux (SIC), qui est considérée comme un système adaptatif dynamique non linéaire qui nécessite une approche systémique de la cognition. L’étude de cas d’une unité de SIC, permet de démontrer par de nombreux exemples et des analyses de micro-situations, toutes les caractéristiques de la complexité des patients critiques et instables et de la structure organisationnelle des SIC. Après une critique épistémologique de l’Evidence-Based Medicine nous proposons une pratique fondée sur des raisonnements cliniques alliant l’abduction, l’herméneutique et la systémique aux SIC. En nous inspirant des travaux de Karl Weick, nous suggérons aussi de repenser l’évaluation des modes d’interventions cliniques en s’inspirant de la notion d’organisation de haute fiabilité pour mettre en place les conditions nécessaires à l’amélioration des pratiques aux SIC. / In Health Technology Assessment and Management, Evidence-Based Medicine and many tools available for clinical assessment reflect a positivistic and mechanistic approach to Health Care Organizations and scientific knowledge. We argue that the Complexity Theories and the Systemic decision-making process give a different insight on those two aspects of Clinical Governance in a Surgical Intensive Care Unit (SICU). In a case-study, we describe the nature of critically ill and unstable patients and the organizational structure of a SICU in a university based hospital. We demonstrate all the characteristics of complexity in that setting, through the use of many examples and micro-situational analysis. After an epistemological critical appraisal of EBM, we suggest that if a SICU is conceptualized as a dynamic non-linear adaptative system, then clinical knowledge and scientific thought processes must include hermeneutical, systemic and abductive types of reasoning. Finally, we draw upon Karl Weick’s work and suggest that a SICU must be considered as a High Reliability Organization in order to aim for improving patient care and create better conditions for quality and performance in this complex environment.

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[ES] Los procesos convencionales de transformación de materiales requieren afrontar nuevos retos que se presentan en la actual sociedad industrial como es la propia sostenibilidad medioambiental. De la misma forma, los productos fabricados en el futuro deberán cumplir ciertos requisitos medioambientales, como la reciclabilidad de la materia prima utilizada. Dentro de este contexto la fabricación de productos mediante técnicas tridimensionales como la fabricación aditiva, permite utilizar únicamente el material necesario que se requiere para un producto completo. Dichas técnicas de fabricación son las solicitadas por el sector aeronáutico, entre otros, que requiere de unos valores de calidad muy exigentes. Dentro de estos ensayos, el estudio del comportamiento del material ante crecimiento de grieta es de gran importancia. Mediante este tipo de fabricación se obtiene un producto en estado casi final a través de la adición de capas de alrededor de 100 micras, que da como resultado una orientación de grano metalúrgico preferente y diferente a la misma aleación fabricada por forja convencional. Los fenómenos ocurridos durante la fabricación pueden dar lugar a defectos como grietas o porosidades que disminuyen las capacidades resistentes, por lo que un estudio para predecir la vida del componente es importante. Dentro de los procesos de fabricación aditiva nos encontramos con la fabricación por haz de electrones, que consigue calidades de material casi con porosidad nula, por lo que empresas del sector aeronáutico o médico consideran esta técnica como de gran fiabilidad. El trabajo desarrollado en esta tesis se basa en el estudio de aleaciones de titanio fabricadas mediante fabricación aditiva por haz de electrones. En concreto, el estudio se centra en el comportamiento a tenacidad a la fractura para relacionarlo con las características microestructurales más relevantes. Los análisis llevados a cabo consideran diversas orientaciones que tienen lugar en la bandeja de fabricación, realizándose ensayos mecánicos tanto estáticos como dinámicos. Una segunda parte de la tesis se basa en el modelado mediante elementos finitos extendido, XFEM, que se desarrolla como alternativa a los métodos tradicionales de mallado. En el XFEM una aproximación de elementos finitos se construye de forma que sea capaz de representar funciones de enriquecimiento dentro de los elementos mediante grados de libertad adicionales. Un punto crítico en el proceso de cálculo mediante elementos finitos es el proceso de mallado. La precisión obtenida en la aproximación depende del tamaño de los elementos de la malla. Por tanto, el cálculo con precisión en puntos importantes como la zona cercana a grieta exige una malla con un tamaño de elemento muy pequeño. Con la técnica XFEM se alcanza una mayor precisión mediante un proceso de enriquecimiento de extremo de grieta. Los resultados que ofrece la herramienta XFEM se comparan con los obtenidos experimentalmente con componentes fabricados mediante impresión 3D. Esta comparativa se lleva a cabo sobre diversas geometrías con la presencia de agujeros, de tal forma que se ha podido predecir el crecimiento de grieta que tiene lugar en materiales por impresión 3D. De la misma forma, se llevan a cabo comparativas de piezas con geometría compleja, para validar el modelo desarrollado. / [CA] Els processos convencionals de transformació de materials requereixen afrontar nous reptes que es presenten en l'actual societat industrial com és la pròpia sostenibilitat mediambiental. De la mateixa forma, els productes fabricats en el futur hauran de complir certs requisits mediambientals, com el reciclatge de la matèria primera. Dins d'aquest context, la fabricació de productes mitjançant tecnologia 3D com la fabricació additiva, permet usar només el material necessari que es requereix per a un producte complet. Aquestes tècniques de fabricació són les sol·licitades pel sector aeronàutic que requereix d'uns valors de qualitat molt exigents. Dins d'aquests assajos, l'estudi del comportament del material a través de creixement de clivella és vital. Mitjançant aquesta mena de fabricació s'obté un producte en estat quasi final a través de l'addició de capes d'alçària al voltant de 100 micres, que dona com a resultat una orientació de gra metal·lúrgic preferent i diferent al mateix però fabricat convencionalment. Els fenòmens ocorreguts durant la fabricació poden donar lloc a defectes com a clivelles o porositats que poden disminuir les capacitats resistents, per la qual cosa un estudi per a predir la vida del material és important. Dins dels processos de fabricació additiva ens trobem amb la fabricació per feix d'electrons la qual aconsegueix qualitats de material quasi amb porositat nul·la, per la qual cosa empreses del sector aeronàutic i mèdic han conclòs a aquesta tècnica com la més fiable. El treball desenvolupat en aquesta tesi es basa en l'estudi d'aliatges de titani fabricades mitjançant fabricació additiva per feix d'electrons, principalment el seu comportament a la tenacitat a la fractura per a relacionar-ho amb les característiques microestructurals més rellevants. Les anàlisis dutes a terme se centren en diverses orientacions que tenen lloc en la plataforma de fabricació, realitzant-se assajos mecànics tant estàtics com dinàmics. Una segona part de la tesi es basa en el modelatge mitjançant elements finits estesos, XFEM, que es desenvolupa com a alternativa als mètodes lliures de malla. En el XFEM una aproximació d'elements finits es construeix de manera que siga capaç de representar funcions (enriquiment) dins dels elements. Un punt crític en el procés de càlcul en qualsevol mètode que usa una malla és el procés d'emmallat. La precisió obtinguda en l'aproximació depén de la grandària dels elements de malla. Per tant, el càlcul amb precisió en punts importants, com la zona pròxima a clivella, exigeix l'ús d'una malla amb una grandària d'element molt xicoteta. Amb la tècnica XFEM aconseguim aqueixa precisió mitjançant un procés de enriquiment. / [EN] Conventional material transformation processes require facing new challenges that arise in today's industrial society, such as environmental sustainability. Similarly, products manufactured in the future must meet certain environmental requirements, such as the recyclability of the raw material used. Within this context, the manufacture of products using 3D technology such as additive manufacturing, allows using only the necessary material that is required for a complete product. These manufacturing techniques are requested by the aeronautical sector, which requires very demanding quality values. Within these tests, the study of the behavior of the material through crack growth is of great importance. By means of this manufacturing technology, a product is obtained in an almost final state through the addition of layers of about 100 microns, which results in a preferential metallurgical grain orientation and different from the same alloy manufactured by conventional methods. The phenomena occurring during manufacturing can lead to defects such as cracks or porosities that can reduce the strength capabilities, so a study to predict the life of the component is important. Within the additive manufacturing processes we find the electron beam manufacturing which achieves material qualities with almost zero porosity. As a consequence, companies in the aeronautical or medical sector have concluded this technique as very reliable. The work developed in this thesis is based on the study of titanium alloys manufactured by electron beam additive manufacturing. More precisely, the work is focused on the fracture toughness behavior in order to relate it to the most relevant microstructural characteristics. The analyses carried out consider different orientations and positions that take place in the fabrication tray, performing both static and dynamic mechanical tests. A second part of the thesis is based on the application of the extended finite element method, XFEM, which is developed as an alternative to conventional finite element method. In XFEM a finite element approximation is constructed in such a way that it is able to represent functions within the elements. A critical point in the calculation process in the finite element method is the meshing process. The accuracy obtained in the approximation depends on the size of the elements of the mesh. Therefore, accurate computation at important points such as the near-crack zone requires the use of a mesh with a very small element size. With the XFEM technique, we achieve this accuracy by means of an enrichment process. The results provided by the XFEM tool are compared with those obtained experimentally with respect to components manufactured by 3D printing. This comparison is carried out on different geometries with the presence of holes, in such a way that it has been possible to predict the crack growth that takes place in 3D printed materials. In the same way, comparisons of parts with complex geometry are carried out to validate the developed model. / Niñerola González, R. (2022). Estudio del comportamiento por crecimiento de grieta de aleaciones fabricadas por adición mediante haz de electrones [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/183818 / TESIS

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