Diss. (sammanfattning) Linköping : Linköpings universitet, 2007. / Härtill 4 uppsatser.

Fordonsindustrin strävar efter ständiga förbättringar på transmissionssystem inom exempelvis hållfasthet och viktminskning. För att reducera vikten på växellådshuset (VE15) har alternativ till det befintliga skruvförbandet granskats. Målet med examensarbetet var att välja två olika fogningsmetoder, en inom svetsning och en inom limning. De valda fogningsmetoderna jämfördes med det befintliga skruvförbandet utifrån bland annat viktminskningspotential och hållfasthet. Information inom svetsning, limning, skruvförband och aluminium införskaffades med hjälp av kvalificerade databaser, vetenskapliga artiklar samt rådfrågning av sakkunniga inom respektive område. Utifrån de valda fogningsmetoderna, friktionsomrörningssvetsning (FSW) och epoxi, idégenererades utformning av flänsen. Vid användning av FSW som fogningsmetod reducerades vikten på VE15 med 13,7 % och med epoxi var viktminskningen 25,5 %, i jämförelse med skruvförbandet. Då mekaniken i växellådan genererar krafter på flänsen är hållfasthetsegenskaper hos fogningsmetoderna viktiga. Epoxi, FSW och skruvförbandet klarar belastningarna med god marginal. Med avseende på bland annat hållfasthet, vikt och miljö/hälsopåverkan valdes FSW som potentiell ersättare av skruvförbandet på VE15. Valet utfördes med en konceptvägningsmatris.

<p>Masterarbetet består av en skriftlig deloch en gestaltande del. </p>

Sapa är en av de största tillverkarna i världen av aluminiumprofiler. Sapa Building System AB är ett dotterbolag till Sapa group och är en av de största leverantörerna i Europa på byggsystem. Några av deras produkter är bakdörrarna RD 3010 och RD 3020 för lastbilar, släp och trailers som från början var ämnade som sidodörrar. Som bakdörrar är de överdimensionerade då sidodörrar hade högre hållfasthetskrav. I dagens läge väger och kostar de mer än nödvändigt där av önskar Sapa Building System AB en nyutveckling av bakdörrarna. Målet är att omkonstruera bakdörrarna RD 3010 och RD 3020 så att de blir lättare, smidigare och billigare genom att konstruera en ny kantskoning till Sapa Building System AB:s befintliga aluminiumlämprofiler. Arbetet har resulterat i att ritningsunderlag för nya profiler har tagits fram där man valt att limma ihop dörrarnas delar istället för att nita. Detta kan i sin tur leda till att kostnad, vikt och ledtid reduceras. / Sapa is one of the three largest manufactures of aluminum profiles in the world. Sapa Building System AB is a subsidiary to Sapa group and is one of the largest suppliers of building systems in Europe. Some of their products are the rear doors RD 3010 and RD 3020 for trucks and trailers which were from the beginning meant as side doors. As rear doors they are over dimensioned because side doors have higher requirements. As there are no requirements today they weigh and cost more than necessary. Sapa Building System AB wants a new development of the rear doors. The purpose with this work is to develop new aluminum profiles for the company’s rear doors so that cost, weight and assembly time is lowered. One of the reasons that Sapa Building System AB could offer this thesis was that they considered it may be profitable to have outsiders develop their products, someone that does not have the “sapa-way-thinking” in their mind. A person that has a different perspective and a different angle of approach of the problem and can provide innovative solutions. The goal is to reconstruct the rear doors RD 3010 and RD 3020 so that they will be lighter, easier to handle and cheaper by developing a new frame for the existing aluminum profiles that Sapa Building System AB has today. As a result drawings for new profiles has been made where the doors is assembled with glue instead of using rivets. This may lead to a reduction of price, weight and assembly time.

<p>Sapa är en av de största tillverkarna i världen av aluminiumprofiler. Sapa Building System AB är ett dotterbolag till Sapa group och är en av de största leverantörerna i Europa på byggsystem. Några av deras produkter är bakdörrarna RD 3010 och RD 3020 för lastbilar, släp och trailers som från början var ämnade som sidodörrar. Som bakdörrar är de överdimensionerade då sidodörrar hade högre hållfasthetskrav. I dagens läge väger och kostar de mer än nödvändigt där av önskar Sapa Building System AB en nyutveckling av bakdörrarna.</p><p>Målet är att omkonstruera bakdörrarna RD 3010 och RD 3020 så att de blir lättare, smidigare och billigare genom att konstruera en ny <em>kantskoning</em> till Sapa Building System AB:s befintliga <em>aluminiumlämprofiler</em>.</p><p>Arbetet har resulterat i att ritningsunderlag för nya profiler har tagits fram där man valt att limma ihop dörrarnas delar istället för att nita. Detta kan i sin tur leda till att kostnad, vikt och ledtid reduceras.</p> / <p>Sapa is one of the three largest manufactures of aluminum profiles in the world. Sapa Building System AB is a subsidiary to Sapa group and is one of the largest suppliers of building systems in Europe. Some of their products are the rear doors RD 3010 and RD 3020 for trucks and trailers which were from the beginning meant as side doors. As rear doors they are over dimensioned because side doors have higher requirements. As there are no requirements today they weigh and cost more than necessary. Sapa Building System AB wants a new development of the rear doors.</p><p>The purpose with this work is to develop new aluminum profiles for the company’s rear doors so that cost, weight and assembly time is lowered.</p><p>One of the reasons that Sapa Building System AB could offer this thesis was that they considered it may be profitable to have outsiders develop their products, someone that does not have the “sapa-way-thinking” in their mind. A person that has a different perspective and a different angle of approach of the problem and can provide innovative solutions.</p><p>The goal is to reconstruct the rear doors RD 3010 and RD 3020 so that they will be lighter, easier to handle and cheaper by developing a new frame for the existing aluminum profiles that Sapa Building System AB has today.</p><p>As a result drawings for new profiles has been made where the doors is assembled with glue instead of using rivets. This may lead to a reduction of price, weight and assembly time.</p>

<p>The present study examines a new production line of glue-laminated wood (glulam). </p><p>The glulam is produced from non-planed boards of spruce, which also is convex, that is pressed together with high pressure during the gluing. According to a economic calculation, the material has a economical potential mainly on account of the absent planning. </p><p>The study mainly found out that the shear strength of the material tolerated the demanded values in standard SS-EN 386, but the delaminating values did not. Since there are more areas to be studied around the material, the prospect to achieve the right delamination values is seen as positive.</p>

The present study examines a new production line of glue-laminated wood (glulam). The glulam is produced from non-planed boards of spruce, which also is convex, that is pressed together with high pressure during the gluing. According to a economic calculation, the material has a economical potential mainly on account of the absent planning. The study mainly found out that the shear strength of the material tolerated the demanded values in standard SS-EN 386, but the delaminating values did not. Since there are more areas to be studied around the material, the prospect to achieve the right delamination values is seen as positive.

Detta projekt har utförts på monteringslinan i Volvo Construction Equipment (VCE), Hallsberg. Där har man en robotcell som arbetar i samspel med limstationerna 17&amp;18. Utav 4 hyttfamiljer limmas och monteras glasrutor till 3 av hyttfamiljerna manuellt. Robotcellen limmar glasrutorna för 1 hyttfamilj som har 2 typer av hytter, med en cykeltid på 8,4–9,5 min. Då takttiden ligger på 7,5 min/hytt för resten av linan anses limstationerna vara en trång sektor enligt VCE. Med en ökad framtida produktvariation och ett ökat kundbehov anser VCE att den trånga sektorn har förutsättningarna för att bli en framtida flaskhals då takttiden ska ner till 7,2 min/hytt till år 2020. Med hjälp av Leanprinciper och Sex Sigma verktyg har projektutförarna avhandlat frågeställningen "Hur kan robotcellen effektiviseras med avseende på cykeltid och framtida produktvariation?". Genom en framtagning av en nulägesanalys med hjälp av tidmätningar, intervjuer och teoriinsamling kunde sedan en värdeflödeskarta skapas. Genom rotorsaksanalyser på icke-värdeskapande men nödvändiga aktiviteter kunde ett förbättringsförslag presenteras med en uppskattad cykeltid på mindre än 7–7,6 min. Detta med hjälp av en hanteringsrobot och en limrobot som har separata aktiviteter som är parallella, istället för att ha en robot som har samtliga aktiviteter som i nuläget. Projektutförarna rekommenderar att VCE för arbetet vidare genom att- ta reda på hur lång tid det tar för en automatiserad limning av glasrutor till samtliga hyttyper, - undersöka hur snabbt hanteringsroboten behöver arbeta i förhållande till limroboten för att tillfredsställa behovet av glasrutor för limroboten, - undersöka hur kasserade glasrutor från robotcellerna påverkar monteringsflödet samt - undersöka utvecklingsmöjligheter för att effektivisera den enda värdeskapande aktiviteten för limroboten med avseende på cykeltid. / This project has been carried out on the assembly line in Volvo Construction Equipment (VCE), Hallsberg. A robotic cell is located in the assembly line and works in conjunction with the glue stations 17 &amp; 18. Out of 4 cab families, windows are glued and mounted to 3 of the cab families manually. The robotic cell glues the windows for 1 cab family that has 2 types of cabs, with a cycle time of 8.4-9.5 min. Since the takt time is 7.5 min/cab in the other sections of the assembly line, the glue stations are considered a narrow sector according to VCE. With increased future product variability and increased customer demand, VCE considers that the narrow sector has the prerequisites for becoming a future bottleneck, as the takt time will drop to 7.2 min/cab to 2020. With the help of Lean principles and Six Sigma tools, project executives have dealt with the question "How can the robotic cell be made more efficient with respect to cycle time and future product variability?”. Through a current state analysis by means of time measurements, interviews and theory collection, a value-flow chart could then be created. By root cause analysis on non-value-adding but necessary activities an improvement proposal could be presented with an estimated cycle time of less than 7-7.6 min. The thesis workers propose that VCE goes ahead by- finding out how long an automated gluing of windows take (for all cabs),- examining how fast the handling robot needs to work in relation to the glue robot (to satisfy the need for windows for the glue robot),- examining how discarded windows from the robotic cells affect the assembly flow, and- investigating the opportunities to streamline the only value-creating activity for the glue robot with regards to cycle time.

I mitt examensarbete jämför jag styrkan för sammanfogningar i trämöbler med fasta tappar och centrumtappar utifrån fem parametrar: tappens dimensioner, tappens inpassning, tappens komprimering, tappens antal och tappens limning. Den övergripande frågan har varit, ”är fasta tappar eller centrumtappar starkast?” Målet har varit att sålla i olika teorier rörande dessa två typer av sammanfogningar och skapa ett underlag i syfte att hjälpa möbelsnickare och formgivare att kunna ta medvetna beslut vad gäller sina val av dessa typer av sammanfogningar. Genom litteraturstudier och verkstads besök har jag samlat kunskap som ligger till grund för det hållfasthets test jag sedan gjort i materiallabbet på Linköpings universitet. Testet har utgått från ett scenario där en stols bakben ska fogas samman med en sarg. Testet visar, utifrån ett antal angivna avgränsningar, att fasta tappar utan undantag är starkare än centrumtappar.Det visar också att en dubbel fast tapp fördelar belastningen bättre än en enkel fast tapp och bidrar till en betydligt starkare fog. För c-tappar gäller generellt att ökat antal tappar ökar fogens seghet men inte nödvändigtvis maxbelastningen. Inpassning och komprimering har betydelse för hur seg en fog är. / I have in my thesis compared the strength of mortise and tenon joints and dowel joints in wooden furniture. I´ve made the comparison based on five parameters: the dimensions of the tenon or dowel, the fit of the tenon or dowel, the compression of the tenon or dowel, the number of tenons or dowels and the gluing of the tenon or dowel. The bigger question has been, “is the mortise and tenon joint or the dowel joint the strongest?” The goal has been to go through different theories regarding these two types of joinery and making a foundation to help cabinet makers and designers to make conscious decisions regarding their choices of these two types of joinery. Through studies of literature and visiting workshops I´ve gathered knowledge that lies as a foundation for a test of strength of different joinery made in the material testing facility of Linköping University. The test was based on a scenario of joining the back leg and side rim of a chair. The test shows, from the given definitions, that mortise and tenon joints are without exceptions stronger than dowel joints. It also shows that double tenons better will distribute the load and make for a stronger and tougher joint. Dowel joints will get tougher with an increased number of dowels but it will not necessarily make for a stronger joint. The fit and compression of the tenon or dowel will affect the joints strength.

Increased understanding of improving the weld-bonding process is essential in order for the automotive industry to constantly develop their designs and production processes for the energy-efficient vehicles of the future. The joining method of weld-bonding, a hybrid method of adhesive joining and resistance spot welding, has introduced new challenges in the manufacturing and design of auto bodies. At the same time as adhesives are more incorporated in the joint configurations’, continuous development and implementation of ultra-high-strength steels, the complexity of the weld-bonding process increases. This thesis presents new approaches of parameter set-up and testing methods for weld-bonded joints. Aiming to displace the adhesive from the welding zone new parameters are tested by producing 1-D weld lobes that are analyzed in a screening matrix to find the factor with greatest effect on the weldability. Laser displacement measurement is a new method used to measure the amount of adhesive present in the joint during the welding cycle. The amount of adhesive plays an important role in the process and the intention is to get an assessment of how different thicknesses affect the weldability. The results showed that the different parameters have different influential behavior depending on the sheet thickness of the welded material. From the main effect screening, cap type has the greatest influence on the weld current range followed by the addition of an extra pre-pulse. The measured amount of adhesive present immediately before the weld pulse is very small. An interesting observation is that samples showing the largest increase in weld current range, compared to the corresponding reference were the samples which had most adhesive present in the contact area. The study showed that there are new parameters that improve the weldability of a weld-bonded joint that can be utilized using existing welding equipment. Finally, the study has shown that many possibilities exists to continue exploit within the field of weld-bonding, to be able to further utilize the effectiveness of weld-bonded joints in future lightweight autobody design. / Ökad förståelse och förbättring av weld-bonding processen (limpunktsvetsning) är väsentligt för att fordonsindustrin ska kunna fortsätta utveckla sina konstruktioner och tillverkningsprocesser för framtidens energieffektiva fordon. Fogningsmetoden weld-bonding, en hybridmetod av limning och punktsvetsning, har tillfört nya utmaningar i tillverkningen och konstruktionen av fordonskarosser. Samtidigt som limfogar används i allt större utsträckning så sker ständig utveckling och tillförande av ultrahöghållfast stål i karosserna som ytterligare påverkar weld-bonding processens komplexitet. Det här examensarbetet introducerar nya sätt att konfigurera processparametrarna och testmetoderna för weld-bondförband. Målet att tränga bort så mycket lim som möjligt från fogen med hjälp av de nya processparametrarna, testas genom att ta fram svetslober som analyseras i ett parameterkartläggande flerfaktorförsök för att hitta de faktorer som har störst inverkan på svetsbarheten. Avståndsmätning med laser är en ny metod som används för att mäta mängden lim som finns i fogen under svetscykeln. Mängden lim har en betydande roll i processen och målsättningen är att få en uppskattning om hur olika limtjocklekar påverkar svetsbarheten. Resultatet visar att olika parametrar har olika inverkan på processens beteende beroende på vilken materialtjocklek som svetsas. Parameterkartläggande flerfaktorförsöket visar att de faktorer som har störst inverkan på svetsfönstrets storlek är elektrodhätta följt av tillförandet av en extra förpuls. Den uppmätta limtjockleken i fogen precis före huvudsvetspulsen är väldigt liten. En intressant observation är att svetsproverna som påvisade den största ökningen av svetsfönstrets storlek, jämfört med referensproverna utan lim, var de prover som hade mest lim kvar i kontaktytan innan svetspulsen. Arbetet i uppsatsen visar att det finns nya svetsparametrar som ökar svetsbarheten hos weld-bondingfogar och som kan tillämpas i existerande svetsutrustningar. Slutligen har arbetet visat att det existerar många möjligheter att fortsätta utveckla weld-bondingprocessen ytterligare för att fortsättningsvis utnyttja fogens effektivitet i framtidens konstruktion av lätta fordonskarosser.