Detta examensarbete har genomförts med hjälp av en litteraturstudie av elastomertätningar samt en fallstudie på företaget Thisab -Torshälla industrisvets AB. Företaget legotillverkar och svetsar ihop produkter åt andra företag samt har ett eget sortiment av brand- och spolposter som de själva producerar och monterar med hjälp av ett ventilhus från utomstående leverantör. För att kunna certifiera brandposterna enligt SS-EN 14339:2005 samt kontrollera brandposterna mot läckage behöver de provtryckas. Dagens prövningsprocess tillåter inte att den kompletta brandposten trycksätts, en provrigg för att uppnå detta har påbörjats av företaget men utan att de hunnit färdigställa denna. Syftet med detta examensarbete är att studera vilka packningsalternativ som finns för att täta brandposten under provningen samt ge ett koncept på hur en provrigg kan färdigställas, antingen en vidareutveckling av den befintliga eller en helt ny. Vid projektstarten hade företaget en nästintill färdig uppdragsbeskrivning. Utifrån de något speciella förutsättningarna som fanns, såsom att riggen kommer att tillverkas i max ett exemplar samt inte konkurrensutsättas har en något anpassad produktutvecklingsprocess använts för att metodiskt genomföra projektet. Frågeställningarna för detta arbete var att ta reda på vilka packningstyper som lämpar sig för de påfrestningar de utsätts för i denna typ av applikation samt om själva provriggen kan integreras bättre i monteringsflödet än den företaget använder idag. För att besvara dessa frågor har intervjuer, observation, aktionsforskning, litteraturstudie och en mängd olika tester direkt i monteringsprocessen genomförts. Under arbetets gång har ett antal prototyper tillverkats, flera av dessa har fungerat så pass tillfredställande att de testats och använts direkt i monteringsprocessen, detta har givit viktiga indata till projektet, både vad gäller slitage och tätningsförmåga. Stora skillnader mellan de verkliga värdena och teoretiska rekommendationerna för dimensionering för packningar har upptäckts. Arbetet har resulterat i två möjliga packningsval, den klassiska o-ringen samt en packning benämnd Forsheda 576, en packning som redan används i det befintliga ventilhuset. Två koncept på provrigg har presenterats, det första är en vidareutveckling av den påbörjade provriggen. Koncept två är en helt ny idé där tanken är att montering och provtryckning kommer att ske på samma station, utan att brandposten behöver lyftas runt som är fallet idag. En uppskattning från personalen är att båda koncepten kommer att reducera tiden det tar att montera brandposten. Det helt nya konceptet är något företaget vill jobba vidare med. Det arbete som nu återstår är att detaljutveckla, produktionsbereda och slutligen tillverka det sistnämnda konceptet.

This thesis investigates the hydrogen application of ball valves. The approach taken was that of a gap analysis where the current situation at ball valve manufacturer ERIKS is considered as a starting point and the desired situation is a ball valve for hydrogen applications. Interviews, literature and document review, and CAD modelling were techniques used to find a solution. This solution was then tested through an experimental setup according to ISO standard 15848 one missions. The valve with EPDM O-ring passed the test up to the CO3 stage successfully when the testing was stopped. Overall this proves the expectation of using the ball valve in real-world application is realistic. The drawbacks of the thesis lie in the limited analysis of sustainability and the lack of testing at various temperatures. The temperature concerns are partially remedied due to the previously gathered data on the material at these higher temperatures.

Examensarbetet har utförts på uppdrag av Kongsberg Automotive AB, en underleverantör inom fordonsindustrin som bland annat tillverkar växelspaksystem till både manuella och automatväxlade fordon. Fordonsbranschen kantas av ständig utveckling med innovativa lösningar, vilket under de senaste åren har resulterat i att elektroniken har fått en större roll i produkterna. Ifall elektroniken skadas kan det få förödande konsekvenser för produktens funktion. Det medför högre krav på säker inkapsling. För att motverka läckage och intrång av skadliga partiklar används ofta någon form av tätning.    Produkten som har studerats i detta examensarbete är en aktuator, vars funktion är att omvandla elektroniska signaler från växelspaken till mekaniska rörelser som interagerar med växellådan. Produkten innehåller tre tätningar som samverkar för att uppfylla inkapslingskraven under fordonets hela livstid. Dessa tre tätningar består av en statisk tätning av typen FIPG, en dynamisk o-ring och en ventil tätning av Gore-Tex membran.  Syftet med examensarbetet är att studera och utvärdera olika tätningskoncept som uppfyller de krav på inkapsling som ställs. Kongsberg önskar att utforska om det finns bättre alternativ till de tätningar som används i nuläget, särskilt vid en framtida ökad produktionsvolym. För att kunna utföra arbetet har en omfattande litteraturstudie genomförts. Den har bestått av faktainsamling, konkurrensanalys, intervjuer och observationer både på och utanför företaget. Detta mynnade ut i en Pughs matris där de olika tätningskoncepten ställdes mot den befintliga lösningen, FIPG och o-ring. Kriterier såsom kostnad, produktionsvänlighet, monteringsvänlighet, arbetsmiljö, processtid, livslängd samt behov av omkonstruktion har tagits fram till matrisen med hjälp av DFX-verktyg och intervjuer. En Pughs matris har utförts för både den statiska och dynamiska tätningen. Samma kriterier användes i båda fallen. Utifrån matrisen utnämndes lasersvetsning som den mest lämpliga metoden för den statiska tätningen. Anledningen till att den rekommenderas är bland annat dess låga kostnad vid höga volymer, den snabba processtiden samt dess långa livslängd. För den dynamiska tätningen rekommenderas Kongsberg Automotive att fortsätta med den befintliga lösningen, o-ringar. Detta på grund av dess låga kostnad för en tillräcklig livslängd. För att implementera den nya statiska tätningen krävs omkonstruktion av produkten. För en lyckad fogning ställs en del krav på flänsarna, bland annat en låg skevningstendens och en viss ytfinhet. Dessutom behöver flänsarna få en ny utformning som möjliggör fogning. Metoden bygger på att en del är lasertransparent och släpper igenom laserstrålen till den undre delen, som är laserabsorbent och smälter materialet vid fogen. Studien leder till ett grundligt underlag för Kongsberg Automotive, som kan underlätta vid beslut gällande tätningskonstruktionen. / This thesis is performed in association with Kongsberg Automotive AB, a subcontractor within the automotive industry who specializes in gear shifters for both manual and automatic transmission vehicles. The automotive industry is highly dynamic and constantly searching for innovative improvements. In recent years, this has led to an increase in the importance of electronics within a product. In case of an electronic failure, this can lead to devastating consequences for the function of a product. This leads to higher demands for safe encapsulation. Some sort of sealing is often used to reduce the risk of leakage and penetration of foreign particles. The product that has been studied in this project is an actuator. The function of an actuator is to convert electronic signals from the gear shifter to mechanical movements that interacts with the gearbox. The product consists of three sealing solutions that works together to meet the requirements for encapsulation during the vehicles lifetime. These solutions include a static gasket in form of a FIPG, a dynamic o-ring seal and a Gore-Tex vent membrane. The purpose of this thesis is to study and evaluate different sealing solutions that fulfills the demands of encapsulation according to the specification. Kongsberg Automotive wishes to explore if there are better sealing alternatives than the ones used today, particularly in regards to a potential increase in volume in the near future. In order to perform the project, an extensive literature study has been conducted. It was based on collection of facts, benchmarking, interviews and observations both within and outside of the company. This resulted in a Pugh matrix where the different sealing concepts where evaluated against the current solution, FIPG and dynamic o-rings. Criteria such as cost, production and assembly friendliness, work environment, processing time, life expectancy and the need of redesign were developed based on DFX-tools and interviews. The Pugh matrix were performed for both the static and the dynamic seal, using the same criteria in both cases. Based on the matrix, laser welding were chosen to be the most suitable seal for the static application. A few of the reasons were its low cost for high volume productions, the fast processing time and high function. For the dynamic seal, Kongsberg is recommended to continue using the current o-ring solution due to its low cost. To implement the recommended static sealing, redesign of the product is required. To achieve a successful joint, there are increased requirements for the flange surfaces, such as warpage and surface finish. In addition to this, the flanges needs a new design that enables joining. Laser welding is based on the material properties of the flanges. One part needs to be laser transparent to let the laser beam through, while the other part has to be laser absorbent to melt the material by the joint. This study results in a foundation for Kongsberg Automotive, to facilitate decision-making in regards to sealing design.

Tolerances play an important role in product fabrication. Tolerances impact the needs of the designer and the manufacturer. Engineering designers are concerned with the impact of tolerances on the variation of the output, while manufacturers are more concerned with the cost of fitting the parts. Traditional tolerance control methods do not take into account both these needs. In this thesis, the author proposes a framework that overcomes the drawbacks of the traditional tolerance control methods, and reduces subjectivity via fuzzy set theory and decision support systems (DSS). Those factors that affect the manufacturing cost (geometry, material etc) of a part are fuzzy (i.e. subjective) in nature with no numerical measure. Fuzzy comprehensive evaluation (FCE) is utilized in this thesis as a method of quantifying the fuzzy (i.e. subjective) factors. In the FCE process, the weighted importance of each factor affects the manufacturing cost of the part. There is no systematic method of calculating the importance weights. This brings about a need for decision support in the evaluation of the weighted importance of each factor. The combination of FCE and DSS, in the form of Conjoint Analysis (CA), is used to reduce subjectivity in calculation of machining cost. Taguchi's quality loss function is considered in this framework to reduce the variation in the output. The application of the framework is demonstrated with three practical engineering applications. Tolerances are allocated for three assemblies; a friction clutch, an accumulator O-ring seal and a Power Generating Shock Absorber (PGSA) using the proposed framework. The output performances of the PGSA and the clutch are affected by the allocated tolerances. On using the proposed framework, there is seen to be a reduction in variation of output performance for the clutch and the PGSA. The use of CA is also validated by checking efficiency of final tolerance calculation with and without use of CA.

FLEXOMAT

Bottenstycket i en motorcykelframgaffel utsätts för cykliska belastningar med hög mittspänning. Öhlins Racing har vid prövning identifierat att det på grund av dessa kan uppstå mycket höga spänningskoncentrationer i o-ringsspår placerade i bottenstycket, vilka kan leda till högcykelutmattningsbrott. O-ringsspåren är närmst rektangulära med mycket små hörnradier i vilka problematiken uppkommer. För att lösa detta och förhindra brott har ett nytt spår tagits fram. Med hjälp av modellering med finita elementmetoden samt utmattningsanalys utvärderades originalspåret och ett nytt spår utvecklades och simulerades. I den nya geometrin har, utöver hållfasthet, hänsyn tagits till o-ringens tätningsförmåga, klämrisken vid montage, samt produktionstekniska aspekter. Det nya spåret innebär en ökning av den nedre kälradien från 0,4 mm till 0,6 mm jämfört med originalet och åstadkommer en estimerad livslängdsförbättring på över 500 gånger.

Detta examensarbete utfördes för Scania CV AB. Huvudfokus för arbetet var att analysera sambandet mellan tätningsytors beskaffenhet och uppkomst av mikroläckage i tätningsförband. Tätningsområdet mellan motorblock och cylinderfoder i Scanias V8–motor valdes att undersökas för att analysera möjligheten till att förbättra dagens kravställning till en mer anpassningsbar kravställning för dagens bearbetning. Examensarbete genomfördes i två moment, ett konstruktionsmoment och ett provningsmoment. En testrigg konstruerades och tillverkades för att undersöka det statiska tätningsförbandet mellan motorblock och cylinderfoder. Analysen genomfördes genom att undersöka hur olika ytfinheter av anläggningsytorna för o–ringarna mellan motorblock och cylinderfoder påverkar uppkomsten och kvantiteten av läckage. Detta inleds med att mäta ytjämnhet av ytorna för att sedan utföra ett antal testsekvenser. Den huvudsakliga analysen utfördes på sambandet mellan ytornas beskaffenhet och trycket i systemet, detta genom ett antal testserier utförda med den tillverkade testriggen. Ett förslag på två vibrationskoncept har även tagits fram för framtida vibrationstester. De primära resultaten visade inga spår av läckage på någon av de olika ytfinheterna beroende på enbart tryck som påverkande faktor och med stationär kylarvätska. Även vid uppvärmning av tätningsytor visades inga spår av läckage. Detta resultat av läckage gäller även när enklare vibrationspåverkan utfördes på tätningsförbanden. Läckage uppkom på tätningsförbandet med högst Rz–värde när o-ringar monterats som manipulerats för att simulera slitna packningar. Utifrån de läckagetester som utfördes anses att samtliga ytfinheter vara läckagefria vid olika trycknivåer och att uppkomst av läckage är oberoende av tryckändring som enda påverkande faktor vid statiska förband. Detta gäller även för tryckändring och vibrationer som sker under en begränsad tidsperiod. Tydligt är att skador på packningen, i de här fallet o-ringen har påverkan på uppkomst av läckage. / This master thesis was conducted at NMBC, Scania AB. The main focus of the project was to analyse the relationship between the surface characterization of sealing surfaces and the occurrence of microleakage in sealant joints. The sealing area between the engine block and the cylinder liner was chosen to be investigated to analyse the possibility of improving the current requirements to one that is more adaptable for today’s processing. The master thesis was conducted in two phases, a designing phase and a testing phase. A test rig was designed and manufactured to examine the static sealant joints between the engine block and cylinder liner. The analysis aimed to examine how different surface roughness of the sealing surface for the o-ring affects the occurrence of leakage. The work began with measuring the surface roughness of sealing surfaces as a result of several test sequences. The main analysis was performed on the relationship between the surface roughness and the pressure in the system. A suggestion of two vibration concepts has also been developed for future vibration testing.  The primary results from testing showed no traces of leakage on any of the sealing surfaces when the pressure varied in the static sealant joints. Furthermore, when the sealing surfaces got heated an interesting phenomenon was noticed, pressure rapidly increased in the system while no traces of leakage were found. During vibrations tests, no leakage was detected when a sample vibration test was done. The sealing surface with the highest value of Rz started to leak when the O-ring got replaced with a damaged one.   Based on the tests which were performed, it was considered that all surface roughness passed the leakage tests with no leakage detected when pressure was independently changed in static joints. Furthermore, no leakage was detected when the surfaces where heated and the temperature changed as same as in the vibrations test. A clear indication showed that a damaged O-ring affects the occurrence of leakage.

<p>The research described in this dissertation focuses on several areas: developing analytical methods to distinguish structural isomers, identifying the chemical compositions of aviation fuels and evaluating the effectiveness of organic dopants to swell aircraft o-ring seals. Chapter 2 discusses fundamental aspects of mass spectrometry, and ionization methods and the instrumentation used to complete this research. </p> <p>Chapter 3 discusses and compares two activation methods used to distinguish ionized structural isomers. Ionized naphthene-containing aromatic structural isomers were subjected to collision-activated dissociation (CAD) in an ion trap (ITCAD) and to medium-energy collision-activated dissociation (MCAD) in an octupole collision cell, both in the energy-resolved mass spectrometry mode (ERMS). MCAD was shown to be superior over ITCAD at the structural differentiation of the ionized isomers. </p> <p>Determination of the chemical compositions of petroleum-based jet and diesel fuels, potential alternative fuels and fuel blending components by using a GCxGC/(EI)TOF MS is discussed in chapter 4. The ability to determine the chemical compositions of fuels and to correlate the identified compounds and their concentrations to the physical and chemical properties and aircraft performance of the fuels is vital for the development of future resilient, alternative fuels. The chemical compositions of petroleum-based fuels were found to be different from potential alternative fuels.</p> <p>Chapter 5 discusses the effectiveness of aromatic and nonaromatic compounds in swelling air craft o-ring seals, which prevents leaks in the fuel circulation systems. The aim of this study was to identify aromatic and nonaromatic compounds that most effectively swell o-ring seals. Steric effects were shown to decrease the efficiency of the compounds to swell seals. Ethylbenzene and indane were found to swell o-ring seals more effectively than any other compounds studied, including a currently approved alternative fuel. </p>

The thesis deals with the possibilities of pre-assembly automation overflow valves at Bosch Diesel s.r.o. in Jihlava. At the beginning, you will find an introduction to the company's production portfolio and an explanation of where and for what purpose the overflow valve is used. This is followed by an analysis of the type spectrum of overflow valves and a description of the differences of individual components. The thesis also deals with time analysis of current working time using MTM analysis and description of existing assembly process. After this research, processes suitable for automation and automation variants are selected. Based on the multi-criteria method, the final version is selected and it is further elaborated including risk analysis and economic evaluation.

The thesis proposes a workplace automatic assembly O-rings on the pneumatic valve. It was designed mechanism assembly, assembly testing, movement to test for leaks, flow measurement, transport valve through the workplace and economic calculation workplace.