<p>Hard coatings are often used for protection of tool surfaces due to coating properties like low friction and high wear resistance. Even though many of the hard coatings have been tested for wear, it is important to try new wear test setups to fully understand tribological mechanisms and the potential of hard coatings. Few experiments have been performed with dual-coated systems where the sliding contact surfaces are coated with the same, or different, hard coating. The dual-coated system could be the solution to many new technical devices and perhaps a further improvement of conventional coated systems.</p><p>In this thesis, the wear tests of dual-coated systems were performed in dry reciprocating sliding mode at room temperature. This, quite off the ordinary, wear test setup was performed to study selected hard coatings and set focus on wear mechanisms in forthcoming future surface coating application areas like MEMS and orthopedic implants.</p><p>Wear tests of four different PVD hard coatings, CrN, TiAlN, WC/C and diamond-like coating (DLC) were performed in a slider-on-flat-surface (SOFS) tribo-tester with reciprocation sliding mode at room temperature and dry sliding with TiAlN coated counter body. Wear mechanisms and the amount of wear were estimated, by investigation of the wear scars produced in SOFS, by means of scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) and optical profilometer (OP).</p><p>Typical wear mechanisms found for coated surfaces in reciprocation sliding contact were crack formation, surface flattening for shorter sliding distance, elongation of surface defects, debris and thin film formation. Two types of film formation were found: tribo-oxidation film and formation of a self-lubrication film. The tribo-oxidation was the most evident for CrN and the formation of a self-lubrication film was revealed for DLC, where smearing of asperities were the initiation of the process. The DLC coatings showed lowest friction coefficient and worn volume of all the selected hard coatings.</p><p>Adhesion measurements were performed for all coatings by AFM. Both the unworn and worn surface of each coating were investigated and two coatings, DLC and TiAlN, showed low adhesion forces, which indicated promising properties for small scale devices like MEMS and NEMS with coated, non-sticking, surfaces.</p> / Grundutbildningsprogram: Civilingenjör Bred IngångInriktning: Civilingenjör Maskinteknik och Materialteknik

<p>Det här examensarbetet har utförts på Metso Paper Karlstad AB, Karlstad. Arbetet ingår som avslutande del i maskiningenjörsprogrammet vid Karlstads universitet. Metso Paper Karlstad AB tillverkar mjukpappersmaskiner vilket man har gjort i drygt hundra år. Idag är man en världsledande leverantör med kunder över hela världen, hälften av världens mjukpapper (tissue) tillverkas idag på en maskin levererad från Metso. </p><p> </p><p>Produktionen vid Metso Paper Karlstad AB har under åren genomgått ett antal omorganisationer, vilka har påverkat tillverkningen. Någon större anpassning av verkstadslayouten har inte gjorts under de gångna åren vilket i sin tur har påverkat produktiviteten. Den sammanlagda verkstadsytan med tillhörande maskinpark är idag större än den för tissue aktuella produktionen är. Det finns därför ett behov av att finna nya externa kunder via utökad legotillverkning.</p><p> </p><p>Uppgiften för examensarbetet var att ta fram ett förslag för en flödesorienterad produktion, med hänsyn till nuvarande volym av produktion, för en anpassning mot eventuell tillverkning av delar till vindkraft.</p><p> </p><p>Resultatet visar att en ny layout för att få ett bättre flöde i dagens produktion inte kan motiveras mot vilka kostnader detta skulle medföra. Då operationstiderna är långa för produkterna i varje maskin, så är den tid och sträcka produkterna färdas mellan operationerna liten i sammanhanget.</p><p> </p><p>Förslaget för tillverkning av den nya produkten som studerats i rapporten är en layout som är snabb och billig att sätta upp, och tillåter en till att börja med mindre serietillverkning. Med ytterligare lite investeringar så kan en bra produktivitet uppnås utan att nuvarande produktion blir lidande.</p><p> </p><p>Ett koncept för tillverkning av den nya produkten på längre sikt togs fram, detta ska ses som ett förslag till underlag för vidareutveckling av produktionen.</p> / <p>This thesis has been carried out at Metso Paper Karlstad AB, Karlstad. The work is concluding part of a mechanical engineer program at Karlstad University. Metso Paper Karlstad AB manufactures tissue paper machines which they have done over a hundred years. Today they are a world leading supplier with customers all over the world, half of the world's tissue paper is currently produced on a machine supplied by Metso. The production at Metso Paper Karlstad AB has over the years undergone a number of reorganizations, which has affected the production. No major adjustment of the engineering layout has been made over the past few years which in turn has affected productivity. The total surface engineering and related machinery is now larger than that of tissue current production. There is therefore needed to find new external customers through expanded subcontracting. The task of the thesis was to develop a proposal for a flow-oriented production, with regard to the current volume of production, for an adaptation against possible manufacture of parts for wind power. The result shows that a new layout to get a better flow in the current production can not be justified against the costs that would entail. When the operation times are long for the products in each machine, so is the time and distance the products travel between operations small in the context. The proposal for the manufacture of the new product examined in this report is a layout that is quick and inexpensive to set up, and allows to start with smaller series. With a little additional investment a good productivity can be achieved without the current production is suffering. A concept for the production of the new product in the longer term was developed, this should be seen as a proposal for further development of production.</p>

<p>Uppdragsgivaren Outotec Kil AB marknadsför, konstruerar och levererar strippmaskiner för koppar och nickel. En del av denna strippmaskin för koppar är en korrugeringspress som pressar tre stycken veck över plåten. Var tredje plåt pressas och sedan staplas ett antal plåtar ihop till en bunt som senare smälts ner. Anledning till att var tredje plåt korrugeras är för att ge ett mellanrum mellan plåtarna som ger en snabbare och effektivare nedsmältning.</p><p>Nuvarande korrugeringspress pressar tre stycken veck över hela plåtytan med ett djup på 30mm, vilket kräver en stor presskraft. Den stora presskraften kräver en kraftig konstruktion och det har gett vissa problem:</p><ul><p> </p><li>Dyr att tillverka på grund av dyra och tunga komponenter.</li><p> </p><p> </p><li>Stora hydraulcylindrar som kräver ett högt flöde. </li><p> </p><p> </p><li>Tidigare hydraulcylindrar har monterats underifrån vilket gjort montering och service komplicerat.</li><p> </p><p> </p><li>Fast inspänning av hydraulcylindrarna medför att dessa slits ut på kort tid.</li><p> </p></ul><p> </p><p>Målet med arbetet var att ta fram ett konstruktionsförslag för en korrugeringspress med ett nytt effektivare pressverktyg. Stativ och hydraulsystem skall vara dimensionerat för det nya pressverktyget. Konstruktionsförslaget skall innehålla ritningar på pressverktyg, stativ och kopplingsschema på hydraulsystem.</p><p> </p><p>Arbetet resulterade i ett pressverktyg som pressar fyra fördjupningar (härefter kallade vårtor) i plåtarna. Innerdiameter på vårtor blir 35mm och pressdjupet kommer att fortsätta vara 30mm. Presskraften som krävs för fyra vårtor blir totalt 1500kN.</p><p>Fyra hydraulcylindrar med en kolvdiameter på 200mm kommer att användas och dessa kommer att drivas av två stycken hydraulpumpar. Hydraulcylindrarna är något överdimensionerade för att slita mindre på hydraulsystemet, dessutom finns marginal för att kunna höja oljetrycket om en högre presskraft skulle behövas.</p><p>Stativet kommer att bestå av grovplåtar och kommer att vara kraftigt för att undvika utmattning. Hydraulcylindrarna kommer att sitta fast i plattor i överkant för att enkelt kunna lyftas ut rakt upp.</p> / <p>The commissioner for this assignment is Outotec Kil AB which are marketing, designing and delivering strippingmachines for copper and nickel. One part of this strippingmachine for copper is a corrugatingpress which presses three folds over the plate. Every third sheet is pressed and then a number of plates get stacked together, later to be melted. The reason why every third plate gets corrugated is to provide a space between the plates that allows a faster and more efficient meltingprocess. Current corrugatingspress make three folds over the entire plate surface, which requires a high pressure force. This force requires a strong design and it has some problems:</p><ul><p> </p><li>Expensive to manufacture because of the expensive and heavy components. </li><p> </p><p> </p><li>Large hydraulic cylinders that require a high oilflow. </li><p> </p><p> </p><li>Earlier hydraulic cylinders were mounted from beneath which made the installation and service complicated. </li><p> </p><p> </p><li>Because of a rigid attachment of the hydraulic cylinders these are subjected to excessive wear.</li><p> </p></ul><p>The aim of this work was to develop a design proposal for a corrugatingspress with a new more efficient presstool. Stand and hydraulic system must be dimensioned for the new press tool. The design shall include drawings of the press, stand and a diagram of the hydraulic system. The work resulted in a presstool which presses four deepenings in the plate. Inner diameter of the deepenings are 35mm and depth will be 30mm. The pressforce needed for the four deepenings are totally 1500kN. Four hydraulic cylinders with a piston diameter of 200mm will be used and these will be driven by two hydraulic pumps. Hydraulic cylinders are slightly oversized to wear less on the hydraulic system. There´re also a margin to increase the oilpressure if a higher pressforce would be needed. The stand will be composed of thick steelplates and will be slightly oversized to avoid fatigue. The hydraulic cylinders will be bolted in steelplates in the top, then the steelplates will be bolted into the stand for an easy removal straight up.</p>

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.