This diploma project focuses on the conversion of a foundry located in the former ČKD machine works in Vysočany. The proposal prioritizes conservation of key industrial heritage values and the presentation of those values to the public. The building is inserted into a proposed new urban structure which is integrated into the wider context of the currently regenerated brownfield.

People are often attracted to an image painted for them by history, fiction, and romantic novels. Artists have tried to construct these images for centuries, often exaggerating the past in order to make a more attractive narrative. I propose an architecture that works in the same way. The architect controls the narrative through the preservation and curation of tectonic details. She can create, destroy, or restore an existing building, and by altering the brick pattern, window style or ornament, can create his own version of history. This thesis addresses the image of a post-Civil War industrial site, the Appomattox Iron Works & Supply Co., building, in Petersburg Virginia. By taking advantage of one existing structure, the architect can reinvent the city as a modern destination. By juxtaposing the old, with a new set of residential apartments, the area becomes attractive to those young professionals who want to submerge themselves in the locale of an artistic urban community. / Master of Architecture

Heutzutage werden im Mittel- und Großguss, durch die technologischen Vorteile, vorrangig kaltharzgebundene Formstoffe eingesetzt. Die organischen Formstoffbinder emittieren jedoch im Gießereibetrieb leichtflüchtige Kohlenwasserstoffe. Der Zementformstoff stellt demzufolge auf Grund fehlender organischer Emissionen eine umweltfreundliche Alternative dar. Im Projekt „RapidZem“ wurde ein konkurrenzfähiger Schnellzement mit entsprechenden technologischen Eigenschaften entwickelt. Für den industriellen Einsatz war es jedoch zwingend erforderlich, dass dessen Regenerierbarkeit und Anwendung im Kreislauf nachgewiesen wird. Dementsprechend wurden in dieser Arbeit Methoden zur Regenerierung und Wiederverwendung des umweltfreundlichen Schnellzementformstoffes untersucht. Dabei wurde im industriellen Maßstab aufgezeigt, dass unter der Verwendung von Regenerat im Formstoffkreislauf beim Vollformverfahren gute Gussteile hergestellt werden können. Deren Qualität entspricht Gussstücken, die in Furanharzformen produziert wurden. Zur Regenerierung des Schnellzementformstoffes empfehlen sich mechanische Regenerierungsanlagen, die im Chargenbetrieb mit eingebauten Schleifkörpern arbeiten. Auf Grund der starken Haftung des Zementbinders am Sandkorn hat sich die Prallbelastung als ungeeignet erwiesen, da es entweder zu einer geringen Regenerierungsintensität oder einer Zerstörung der Sandkörner kommt. Mit der in dieser Arbeit erzielten Regeneratqualität kann ein Formstoff mit max. 93,3 % Regeneratanteil hergestellt werden, bei entsprechender Prozessführung ist ein Regeneratanteil von 93,3 bis 100 % als theoretisch realisierbar einzustufen. Der Schnellzementformstoff erzielt gegenüber furanharzgebundenen Formstoffen derzeit keine vollständige Kostenneutralität. Aber durch die Tatsache, dass der Schnellzement keinerlei leichtflüchtige Kohlenwasserstoffe emittiert, stellt dieser dennoch eine Alternative zum Furanharz dar und zwar für Gießereien die sich an ihrem Standort mit verschärften Anforderungen gegenüber Emissionen und Geruchsausbreitung konfrontiert sehen. Im Zusammenhang mit der TA-Luft kann es in mittel- bis langfristiger Zukunft zu Beschränkungen oder sogar einem eventuellen Genehmigungsverweigerung des Einsatzes von kaltharzgebundenen Formstoffsystemen kommen. Es ist abzusehen, dass der Umstieg auf den Schnellzementformstoff eine kostengünstigere und umweltfreundliche Alternative darstellen wird. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt muss dem Schnellzement als Formstoffbinder noch ein Prototypen-Status zugeordnet werden. In Hinblick auf die industrielle Anwendung ist von einer weiteren Optimierung durch den Hersteller auszugehen.

While Aluminium has lots of unique properties and is seen as a material of the future, its production and manufacturing has significant environmental impacts. For complex and dimensional shapes casting remains the main manufacturing method and in this study the environmental pressure of different casting techniques is compared. A screening LCA is conducted to determine the environmental impacts of plaster mould castings in a case study at the Ventana Hackås AB foundry in Mid Sweden. The findings are compared to models of sand, pressure die and lost wax castings, based on literature datasets. The most relevant factors for the environmental performance are identified as the production of the aluminium alloy and the amount and source of energy. For plaster mould castings additionally the plaster consumption is significant, while lost wax castings are dominated by the mould production and general processes. Under similar circumstances a relatively similar performance was found for all casting techniques except the lost wax process, which is at least 3 times more emission intensive. Of the remaining techniques pressure die castings performed the best and plaster mould castings the worst, but different sources of uncertainties have been identified in this comparison. In addition a carbon footprint interface is created based on these findings, to enable specific comparisons of different casting method setups. Customizable variables allow the adaptation of three scenarios to real world conditions. As the main influencing factors the aluminium alloy, source of electricity and casting technique have been identified. / <p>2018-10-10</p>

This diploma thesis deals with proposal of electrical equipment for soaking and drying cores for making castings at foundry in a Great Britain. It brings look at system of technical norms ČSN and it compares it with british system of technical norms British standards. The second part of this thesis contains detailed proposal of this equipment, including specification of control system, specification of power supply cables and control cables and particular technological units. The whole project documentation is enclosed as an inseparable attachment of this diploma thesis.

ABSTRACT This thesis deals with the development of silicate based reverse grouts for the purpose of rehabilitation of sewers. The work also examines the possibility of substitution of basic input raw materials with secondary raw materials, meaning replacements of both filler components and binder components. As secondary raw materials, we refer to wastes from the production process which, after the necessary treatment, are used in another production. The development and experimental verification of the functionality of the developed grout was focused mainly on the use of secondary raw materials as much as possible, while maintaining or even improving its physical and mechanical properties. Based on the results of the work, it can be stated that with a 100% replacement rate of filler components in combination with 20% replacement rate of binder components, it is possible to largely maintain the properties of the material, or even optimize them. The results of the thesis also point to the possibility of reducing the economic and environmental demands of production of building materials.

<p dir="ltr">Asset traceability systems support sustainable value creation. Use case scenarios include the transition from a linear to a circular economy (CE) and legislative initiatives in Europe and North America. Traceability systems are needed to consistently link physical assets with the corresponding digital life cycle data. However, there is a lack of system architectures for consistent asset life cycle traceability. Therefore, the work proposes a traceability system architecture using digital product passports (DPPs) and fingerprint (FP) technology. By providing asset related data, DPPs increase the transparency across value chain partners. The system architecture uses the Asset Administration Shell (AAS) to create interoperable and standardized DPPs. Besides, consistent product identification (ID) and unique (single occurrence) identifiers are a prerequisite for effective traceability systems. Using natural markers to identify assets can enhance consistent asset traceability in sustainable supply chains. When using FP technology, the inherent surface structure of an asset is captured by an imaging system and then compressed into a digital asset fingerprint. Since assets are not artificially marked, the work investigates the use of Bounding Symbols (BSs) to locate an asset’s fingerprint Region of Interest (ROI). Furthermore, four fingerprint creation algorithms are compared and evaluated regarding their feasibility for asset life cycle traceability. The research validates the proposed system architecture in an experimental setup by using aluminum raw castings (medallions) as the investigated asset type. Key findings include the successful identification of 80 medallions with a 100% success rate. The related fingerprint information was stored in a DPP as an AAS submodel.</p>

在全球持續電子化的過程中，台灣一路扮演著落實有效製造與實現設計的推手，無論從主機板、被動元件、面板、晶片設計、晶圓製造以及封裝甚至高精密組裝無所不包，在如此資本密集產業，如何操作才能達到供需平衡，為整體產業經濟創造出良性的競爭平台，避免惡性競爭，就成了不可輕忽的課題。 本文以晶圓產業為探討對象。全球產能平均利用率多年來總維持於中檔 (88%)， 且平均銷售單價只能緩降而無強勢反彈，近年企業無不減少資本支出來度過低潮，整合元件製造廠(IDM)相繼喊出工廠資產輕化(fab-lite)的營運策略，這時我們的命題即是：要不要繼續投資？如何調整價值鏈？ 本研究中，我們會先檢視目前市場對半導體成長預測的準確度，再經由產業價值活動代表性指標回歸分析法對相關參數做一整合之解析，對晶圓需求量與銷售價建立配適之模型，找出先行指標來達到預測，並定義上下限以供快速比對分析，最後再根據分析結果提出可能之產業趨勢議題。 / This thesis analyzes the semiconductor industry growth worldwide. The leading index via regressions has been established to achieve a reliable forecast on worldwide ASP, wafer demand and revenue. In the long run, we expect the semiconductor demand will continue to grow at CAGR 8% (compound annual growth rate) and display less extreme cycles than past decade. However, revenue’s CAGR might be diluted to around 5%, lower than demand’s growth. Moreover, it might go down to zero-growth for some times since the ASP still slightly trend down before emerging market demand really expanded. Continuous outsourcing is one possible solution for IDM to be fab-lite, since fab’s fix charge is billion- base that needs high utilization to maintain break-even operation. But what is the solution for foundry side to avoid ASP erosion all the way down? Our analysis identifies a need for executive managers to well predict the demand on capital expenditure when making decision.

Sélectionner des traitements de surface pour l’industrie nécessite de prendre en compte : les propriétés à conférer au substrat, la nature et la géométrie de celui-ci et les caractéristiques du milieu extérieur. Certaines combinaisons de ces paramètres rendent difficile la sélection d’un traitement unique, d’où le recours à des multitraitements de surface. Dès lors, se posent les questions suivantes : - Utiliser des multitraitements de surface peut se faire en scindant les différentes requêtes en sous-ensembles, de manière à ce que chaque traitement réponde à l’un d’eux. Dans quel ordre ces requêtes doivent-elles être introduites par rapport au substrat ? - Comment sélectionner les traitements de surface répondant à chaque requête individuelle ? - Comment classer des multitraitements en termes d’adéquation au problème posé ? Dans ce travail, les première et troisième questions sont abordées, en explorant les requêtes concernant habituellement les dispositifs de moulage de l’aluminium : - Résistance aux contraintes d’origine thermique. - Résistance à la corrosion par les métaux fondus. - Résistance au frottement. L’analyse de la bibliographie relative aux traitements de surface utilisés dans ces systèmes a été analysée et des « architectures »-types ont été identifiées (chapitre 3). On prévoit, par exemple, un traitement conférant la résistance à la fatigue superficielle, ainsi qu’un revêtement étanche et résistant à l’aluminium fondu. Une barrière thermique est parfois préconisée. Pour chacune des architectures, des traitements de surface individuels peuvent être sélectionnés. Un « facteur de performance » permettant de classer les solutions par rapport au problème de la fatigue thermique a été construit (chapitre 4) et discuté dans deux situations : - Lorsqu’un revêtement est présent, et que les contraintes d’origine thermique (différence de dilatation thermique couche-substrat) menacent de le rompre lors de l’immersion dans un milieu corrosif à haute température. Des essais de corrosion dans de l’aluminium fondu ont été réalisés sur un acier revêtu par du nitrure de chrome dopé à l’aluminium, synthétisé par déposition physique en phase vapeur (chapitre 5 – collaboration : Inasmet). - Lorsque des variations thermiques rapides menacent de rompre le substrat et la (les) couches. Des essais de fatigue thermique ont été réalisés sur de l’acier à outils pour travail à chaud non traité, boruré ou recouvert d’un multitraitements (zircone yttriée / NiCrAlY / boruration / acier). Le revêtement en zircone yttriée a été obtenu par projection par plasma. L’essai de fatigue thermique a été modélisé et le facteur de performance, discuté (chapitre 6). Au chapitre 7, les architectures-types ont été introduites dans une méthodologie de sélection des multi-traitements de surface, qui a été appliquée dans deux cas : - Celui des moules de fonderie, devant résister à la fatigue thermique et à la corrosion par l’aluminium fondu. Le facteur de performance a été extrapolé à d’autres situations qu’aux chapitres 5 et 6. Les solutions habituellement proposées pour résoudre ce problème sont retrouvées. - Celui de deux pièces en acier frottant l’une contre l’autre en présence d’aluminium fondu. To select surface treatments, one must account for the required functional properties, the substrate features and the solicitations the substrate must endure. Certain combinations of these parameters make it difficult to select a single surface treatment, a reason why several successive treatments are preferred. To select them, one needs to determine: - How to divide the several requests into groups and how to stack up these groups from the substrate to the outer surface, so that each treatment deals with one specific group of requests/properties. - How to select individual layers for each group of properties. - How to rank the multi-treatments in terms of relevance for a given application. In this work, one tries to answer the first and the third questions, by studying the case of aluminium foundry, in which the industrial devices frequently face the following solicitations: - Thermal stress (thermal fatigue, thermal expansion mismatch). - Presence of corrosive molten metal. - Sliding wear. In the literature, several “standard” architectures are proposed (chapter 3), like a diffusion layer reducing superficial fatigue plus a corrosion barrier layer. A thermal barrier coating is also sometimes proposed. For each of these architectures, one can select individual treatments. To rank them, one devised a “performance index” for thermal stress (chap.4), which is discussed for two cases: - For large differences between layer and substrate thermal expansion coefficients, when both are put into contact with a high temperature corrosive medium, the layer may be damaged. One discusses this case by examining the corrosion caused by molten aluminium for a steel substrate coated by anticorrosive chromium nitride doped with aluminium. The layer is produced by physical vapour deposition (chap. 5 – cooperation: Inasmet). - Repeated fast surface temperature transients can also damage the substrate and/or the layer by thermal fatigue. One conducted thermal fatigue tests with samples of hot work tool steel, respectively untreated, simply borided and protected by a multilayer. In the last case, top coat is yttria stabilised zirconia, followed by a nickel superalloy and then a borided layer (undercoat). One synthesized the zirconia coating by plasma spray and one modelled the thermal fatigue (chap. 6). In chap. 7, architectures from chap. 2 are introduced in a multi-treatment selection routine, which is applied in two cases: - Foundry moulds for molten aluminium, withstanding both thermal fatigue and corrosion. The devised performance index is extrapolated beyond the tests of chap. 5 and 6 to treatments for this industrial application, thereby quantifying their respective merits. - A foundry device exposed to molten metal and sliding wear.

Sélectionner des traitements de surface pour l’industrie nécessite de prendre en compte :les propriétés à conférer au substrat, la nature et la géométrie de celui-ci et les caractéristiques du milieu extérieur. Certaines combinaisons de ces paramètres rendent difficile la sélection d’un traitement unique, d’où le recours à des multitraitements de surface. Dès lors, se posent les questions suivantes :<p>- Utiliser des multitraitements de surface peut se faire en scindant les différentes requêtes en sous-ensembles, de manière à ce que chaque traitement réponde à l’un d’eux. Dans quel ordre ces requêtes doivent-elles être introduites par rapport au substrat ?<p>- Comment sélectionner les traitements de surface répondant à chaque requête individuelle ?<p>- Comment classer des multitraitements en termes d’adéquation au problème posé ?<p>Dans ce travail, les première et troisième questions sont abordées, en explorant les requêtes concernant habituellement les dispositifs de moulage de l’aluminium :<p>- Résistance aux contraintes d’origine thermique.<p>- Résistance à la corrosion par les métaux fondus.<p>- Résistance au frottement.<p>L’analyse de la bibliographie relative aux traitements de surface utilisés dans ces systèmes a été analysée et des « architectures »-types ont été identifiées (chapitre 3). On prévoit, par exemple, un traitement conférant la résistance à la fatigue superficielle, ainsi qu’un revêtement étanche et résistant à l’aluminium fondu. Une barrière thermique est parfois préconisée.<p>Pour chacune des architectures, des traitements de surface individuels peuvent être sélectionnés. Un « facteur de performance » permettant de classer les solutions par rapport au problème de la fatigue thermique a été construit (chapitre 4) et discuté dans deux situations :<p>- Lorsqu’un revêtement est présent, et que les contraintes d’origine thermique (différence de dilatation thermique couche-substrat) menacent de le rompre lors de l’immersion dans un milieu corrosif à haute température. Des essais de corrosion dans de l’aluminium fondu ont été réalisés sur un acier revêtu par du nitrure de chrome dopé à l’aluminium, synthétisé par déposition physique en phase vapeur (chapitre 5 – collaboration :Inasmet).<p>- Lorsque des variations thermiques rapides menacent de rompre le substrat et la (les) couches. Des essais de fatigue thermique ont été réalisés sur de l’acier à outils pour travail à chaud non traité, boruré ou recouvert d’un multitraitements (zircone yttriée / NiCrAlY / boruration / acier). Le revêtement en zircone yttriée a été obtenu par projection par plasma. L’essai de fatigue thermique a été modélisé et le facteur de performance, discuté (chapitre 6).<p>Au chapitre 7, les architectures-types ont été introduites dans une méthodologie de sélection des multi-traitements de surface, qui a été appliquée dans deux cas :<p>- Celui des moules de fonderie, devant résister à la fatigue thermique et à la corrosion par l’aluminium fondu. Le facteur de performance a été extrapolé à d’autres situations qu’aux chapitres 5 et 6. Les solutions habituellement proposées pour résoudre ce problème sont retrouvées.<p>- Celui de deux pièces en acier frottant l’une contre l’autre en présence d’aluminium fondu.<p><p>To select surface treatments, one must account for the required functional properties, the substrate features and the solicitations the substrate must endure. Certain combinations of these parameters make it difficult to select a single surface treatment, a reason why several successive treatments are preferred. To select them, one needs to determine:<p>- How to divide the several requests into groups and how to stack up these groups from the substrate to the outer surface, so that each treatment deals with one specific group of requests/properties.<p>- How to select individual layers for each group of properties.<p>- How to rank the multi-treatments in terms of relevance for a given application.<p>In this work, one tries to answer the first and the third questions, by studying the case of aluminium foundry, in which the industrial devices frequently face the following solicitations:<p>- Thermal stress (thermal fatigue, thermal expansion mismatch).<p>- Presence of corrosive molten metal.<p>- Sliding wear.<p>In the literature, several “standard” architectures are proposed (chapter 3), like a diffusion layer reducing superficial fatigue plus a corrosion barrier layer. A thermal barrier coating is also sometimes proposed.<p>For each of these architectures, one can select individual treatments. To rank them, one devised a “performance index” for thermal stress (chap.4), which is discussed for two cases:<p>- For large differences between layer and substrate thermal expansion coefficients, when both are put into contact with a high temperature corrosive medium, the layer may be damaged. One discusses this case by examining the corrosion caused by molten aluminium for a steel substrate coated by anticorrosive chromium nitride doped with aluminium. The layer is produced by physical vapour deposition (chap. 5 – cooperation: Inasmet).<p>- Repeated fast surface temperature transients can also damage the substrate and/or the layer by thermal fatigue. One conducted thermal fatigue tests with samples of hot work tool steel, respectively untreated, simply borided and protected by a multilayer. In the last case, top coat is yttria stabilised zirconia, followed by a nickel superalloy and then a borided layer (undercoat). One synthesized the zirconia coating by plasma spray and one modelled the thermal fatigue (chap. 6).<p>In chap. 7, architectures from chap. 2 are introduced in a multi-treatment selection routine, which is applied in two cases:<p>- Foundry moulds for molten aluminium, withstanding both thermal fatigue and corrosion. The devised performance index is extrapolated beyond the tests of chap. 5 and 6 to treatments for this industrial application, thereby quantifying their respective merits.<p>- A foundry device exposed to molten metal and sliding wear.<p><p> / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished