Printed circuit boards (PCBs) are essential components in various electronic devices, playing a vital role in their functionality. Over time, PCBs have evolved significantly, becoming smaller, more complex, and multi-layered to meet the demands of advancing technology and consumer preferences. The quality of solder paste deposits is measured by circularity, volume, positioning, and the number of satellites. Mycronic is a supplier of jet printing machines for PCB manufacturers and needs to investigate and counteract an unwanted variation in volume and positioning within the first dot of the solder paste strip, and its so-called “sea saw” effect for the following three dots.  This master’s thesis has two aims. The first aim is to develop and evaluate an experimental method to reduce variation between the dots in the strip. The second aim is to reduce the variation between the 1st dot and the following three dots by finding a combination of pre-feed, first, second, and third waveforms to obtain improved precision, volume, circularity, and reduced volume variation. Using an experimental design a full factorial design was used, examining six experimental factors. The design was further augmented with a central composite design to describe the second-order model. The knowledge from the experiment was used to optimize and improve the quality factors of jet printing, which were verified with an additional experiment. The results of the study provided compelling evidence that only the selected experimental factors had a significant impact on improving the volume metric. It was observed that the presence or absence of satellites during the experiment did not have any effect on the results, and neither did the positioning and circularity factors contribute to any improvement or deterioration. Specifically, the most significant difference in volume between 1st and following three dots for the optimized solution is 0.5 nl, and the currently used settings have a difference of 2.65 nl. The experimental approach employed in this master's thesis holds excellent promise for Mycronic, as it paves the way for the future development of piezo-actuation profiles (i.e. specific settings for the jet printer). The potential contributions to the industry are significant, particularly in terms of advancing the methodology for investigating and enhancing the quality metrics of piezo-actuation profiles through experimental means. This research opens up new avenues for Mycronic to refine its printing processes and improve overall print quality, ultimately leading to better outcomes for their customers.

No description available.

3D-printing, också känt som additiv tillverkning, är en tillverkningsmetod som har revolutionerat många branscher och har växt stort både inom industrin och för privat användning. Tekniken använder sig utav en lager-på-lager metod för att tillverka olika objekt. Med dagens teknik går det att printa ut föremål av exempelvis metall, plast, betong och ett flertal andra material. Additiv tillverkning av betong ger möjligheten att skapa nya smarta konstruktionslösningar, vilket medför stora materialbesparingar och minskat materialspill. Produktionskostnader och hastighet kan också dra nytta av metoden genom att minska arbetskraft och eliminera kostnader för tillverkning och montering av gjutformar. Den här studien bidrar till en ökad förståelse för vad som krävs för att utveckla ett fungerande betongmaterial för additiv tillverkning. För att additiv tillverkning ska kunna standardiseras, bli mer kommersiellt och få en bredare användning krävs en djupare förståelse av betongens materialegenskaper. Detta eftersom materialet skiljer sig från konventionell betong. Syftet med detta projekt är att utveckla en betongblandning anpassad för additiv tillverkning. En undersökning görs för att hitta (i) en betongblandning med lämpliga mekaniska materialegenskaper och (ii) en betongblandning som är väl anpassad till 3Dskrivare. Det viktigaste för att en betongblandning ska kunna användas för additiv tillverkning är att blandningen kan pumpas genom systemet och extraheras genom munstycket vid tillverkning samt att slutmaterialet visar bra byggbarhet. Pumpbarhet är förutsättningen för att betongen ska kunna användas i en 3D-skrivare. Betongen ska vara tillräckligt smidig för att kunna pumpas ut genom ett munstycke, men även ha en tillräckligt god inre sammanhållning för att inte deformeras efter att den har pumpats ut. Pumpbarhet påverkas till stor del av vilken sorts pumpsystem som används. Resultaten varierar beroende på vilken pump, munstycke och slang som används vid materialtesterna. Det förefaller att en generell blandning anpassad för flera olika pumpsystem är svårt att uppnå. I det här arbetet har sex olika blandningar med olika variationer testats. Detta ledde till 38 blandningar som genomgått olika tester. De blandningarna med bäst resultat efter finjusteringar var blandning 4.1 och 5.1, de visade hög kvalité för pumpbarhet och byggbarhet. Blandning 4.1 innehåller vatten, anläggningscement, starvis 3040, glenium, CERW, krossballast och glasfibrer och blandning 5.1 är likadant fast med flygaska istället för CERW. / 3D printing, also known as additive manufacturing, is a manufacturing method that has revolutionized many industries and has grown widely both in industry and private use. The technique means using a layer-upon-layer method to manufacture different objects. With today's technology, it is possible to print objects of, for example, metal, plastic, concrete and several other materials. Additive manufacturing of concrete structures can be used to create new smart design solutions, which means significant material savings and reduced material waste. Production costs and time reduction may also be achieved using the method due to lower labor requirements and reduced costs for manufacturing and assembling of molds. This study contributes to an increased understanding of what is required to develop a functioning concrete material for additive manufacturing. In order for additive manufacturing to be standardized, become commercial and be broadly used, a deeper understanding of the concrete properties is required. This is because the material used in 3D printing differs from conventional concrete. The purpose of this project is to develop a concrete mixture adapted for additive manufacturing. A survey is made to find (i) a concrete mixture with suitable mechanical material properties, and (ii) a concrete mixture well adapted to 3D printers. The most important thing for a concrete mix to be used for additive production is that the mixture can be pumped through the system and extracted through the nozzle during manufacture and that the final material shows good buildability. Pumpability is a prerequisite for the concrete to be used in a 3D printer. The concrete must be sufficiently flexible to be pumped out through a nozzle, but also have a sufficiently good internal cohesion so as not to deform after it has been pumped out. Pumpability is largely affected by the type of pump system used. The results vary depending on the pump, nozzle and hose used in the material tests. It seems that a general mix adapted to several different pump systems is difficult to achieve. In this work, six different mixtures with different variations have been tested. This led to 38 mixtures that underwent various tests. The mixtures with the best results after fine adjustments were mix 4.1 and 5.1, they showed high quality for pumpability and buildability. Mixture 4.1 contains water, plant cement, starvis 3040, glenium, CERW, crush ballast and glass fibers and mixture 5.1 is similarly fixed with fly ash instead of CERW.

No description available.

3D-utskrift har under det senaste decenniet blivit mycket populärt och spridit sig till många branscher och material. I denna rapport kommer flera aspekter av användandet av choklad som utskriftsmaterial testas och utvärderas. Genom att bygga en 3D-skrivare har ett flertal viktiga parametrar för 3D-utskrift i choklad anpassats och testats. I rapporten redovisas tillvägagångssätt för konstruktion av olika matningsmekanismer, tester, utmaningar, lärdomar samt resultat. En skrivare konstruerades och anpassades för utskrift av choklad. Då både tid och budget var begränsad avgränsades testen till jämförelse av matningsmekanism, optimal utskriftstemperatur för olika chokladsorter, om kylning är nödvändigt samt munstyckets dimension. Då den ena mekanismen, kugghjulspumpen, visade sig vara mer pålitlig, valdes den till att utföra majoriteten av alla tester. En avgörande aspekt för att kunna skriva ut i choklad var att chokladen stelnade tillräckligt fort. Det visade sig vara mycket svårt att få choklad att stelna snabbt och i rätt fas utan temperering. Därav användes choklad med en bas av palmolja som inte följer samma stelningsfaser som kakaosmör. Temperatur och kylning var även det viktigt. För att den utskrivna modellen ska bli jämn och fin krävs att varje lager hinner stelna innan nästa lager adderas. Skrivaren måste vänta en tid mellan varje lager så att chokladen hinner stelna, men tiden per lager kunde med hjälp av kylande fläktar och lägre utskriftstemperatur, kortas med fler minuter. Munstycket som testen utfördes med hade en diameter på 1,5 mm. Tester med finare munstycken genomfördes och gav på många sätt en bra effekt. Lagrena blev tunnare och finare men det blev ofta stopp i munstycket och ingen större utskrift kunde tyvärr slutföras med mindre munstycken. / Over the last decade, 3D printing has become a popular method for manufacturing in many different materials and industries. This report will touch on the different aspects of using chocolate as a 3D printing material. By building a chocolate 3D printer, different printing parameters has been tested and evalutated. This report will show different feeding systems for chocolate, print results, challenges and learning experiences. A 3D printer was built and customized for chocolate printing. As both time and budget was limited, the tests are restricted to comparing two different feeding mechanisms, optimal printing temperature, the effect of cooling and a test of different nozzle sizes. As one of the feeding mechanisms, the gear pump, turned out to be more reliable, it was used for the majority of the tests. A crucial aspect of printing chocolate well is that the chocolate must solidify quickly. It turned out to be very hard to get the chocolate to solidify without tempering. Therefore we used a chocolate with a high content of palm oil, as it doesn’t need tempering and solidifies much quicker than chocolate containing cocoa butter. Printing temperature and cooling was also very important. To get a smooth surface on the printed part, the previous layer must solidify fully before the next layer. Even at low printing temperatures the printing head must wait for the layer to solidify, but with the help of cooling airflow from fans, the cooling time per layer was reduced. The nozzle that was used for most tests had a diameter of 1,5 mm. Smaller nozzle sizes were tested and resulted in nice prints, however they had a tendency to clog and therefore no large print could be finished with a small nozzle

A simple idea can have many different construction solutions and a claw machine is a good machine to try different solutions on. The goal of this thesis was to find out how a claw machine could be created as simple as possible and finding out which parts that were essential in constructing the machine. The claw machine’s shell was built using a laser cutter and details were 3D-printed. With 4 metal rods and two stepper motors the claw machine gantry worked properly. Finally a 3D-printed claw was made and attached to a servo motor and a stepper motor, a functional claw machine had been constructed. The conclusions of this thesis was that stop-sensors were not necessary in the making of the machine as the motors can’t move the claw further than to the edges and risk damaging the machine, step counting with proper belts is an alternative. Further conclusions was that 3D-printed bearings creates too much friction and therefore the gantry can’t operate, and using a fixed timing belt instead of a movable one is to prefer. / En enkel idé kan ha många olika konstruktionslösningar, en klomaskin är ett exempel på en sådan idé som kan fungera som ett exempel att pröva olika konstruktionslösningar på. Målet med det här kandidatexamensarbetet var att undersöka hur en klomaskin kan uppnå sin funktion genom att ta reda på vilka komponenter som är viktigast för att konstruera maskinen. Klomaskinens skal laserskärdes och detaljdelar 3D-printades. Med 4 metallstänger och stegmotorer så fungerade klomaskinens ställning. Slutligen så var klomaskinen konstruerad. Slutsatser av det här kandidatexamensarbetet var att stoppsensorer inte var nödvändiga eftersom motorerna inte kunde föra klon längre än i det begränsade området och riskera att skada maskinen, stegräkning är ett alternativ med kuggremmar som inte slirar. Andra slutsatser var att 3D-utskrivna lager resulterade i mycket friktion och därmed en mekanism som inte fungerade och att använda en fix kuggrem är att föredra över en rörlig.

The art of tattooing has been around for centuries in human history and tattoos are still very popular in today’s society. Tattoos serve as a way to, for example, express people’s personalities, religious beliefs, or culture, and its growing popularity may lead to the need for more technological and automated alternatives. In this project, a computer numerical control plotter was built to investigate the possibilities of automation of tattooing, and the project focused on the possible limitations of performance and safety in an automated tattooing machine. The machine was built using two stepper motors connected with an H-Bot configuration that moved a gantry in the X and Y directions. A third stepper motor connected to a lead-screw was mounted on the gantry enabling movement in Z direction. Several tests were conducted in order to examine the performance of the machine. These tests were done using ink and whiteboard markers to draw different geometries on paper and the subject’s arm. The results showed limitations in the size of the tattoo as the machine could only draw on a flat surface and therefore had trouble adjusting to the uneven surface of an arm. The results also showed that the machine had some trouble drawing rounded geometries, such as circles, which meant that the circles, to a certain extent, got an elliptical appearance. It did however draw straight lines accurately. The main factors of this were believed to be a combination of sub-optimal assembly and the stepper motors being too weak to optimally operate with the H-Bot configuration. The safety risks were considered restricted when using a limit switch sensor and carefully calibrating the speed and movement in the Z-axis. / Tatueringskonsten har funnits i århundraden och tatueringar är fortfarande mycket populära i dagens samhälle. Tatueringar fungerar bland annat som ett sätt att uttrycka människors personligheter, religion eller kultur. Dess växande popularitet kan leda till ett behov av tekniska och automatiserade alternativ. I detta projekt byggdes en CNC-plotter för att undersöka möjligheterna till automatisering av tatueringar och projektet fokuserade på möjliga begränsningar av prestanda och säkerhet hos en automatiserad tatueringsmaskin. Maskinen byggdes med två stegmotorer anslutna med en H-Bot-konfiguration som flyttade en brygga i X- och Y-riktningarna. En tredje stegmotor ansluten till en ledskruv monterades på bryggan vilket möjliggjorde rörelse i Z-led. Flera tester genomfördes för att undersöka maskinens prestanda. Dessa tester gjordes med hjälp av bläck- och tuschpennor för att rita olika geometriska former på papper och testpersoners armar. Resultaten visade begränsningar i tatueringsstorleken eftersom maskinen bara kunde rita på en plan yta och därför hade problem med att anpassa sig till den ojämna ytan av en arm. Resultaten visade också att maskinen hade vissa problem med att rita runda geometrier, så som cirklar, vilket medförde att cirklarna, till en viss grad, fick ett elleptiskt utseende. Den ritade dock raka linjer med bra noggrannhet. De största anledningarna till detta tros vara en kombination av bristfällig montering och att stegmotorerna var för svaga för att optimalt kunna fungera med H-Bot-konfigurationen. Säkerhetsriskerna ansågs vara begränsade vid användning av en gränslägesgivare och noggrann kalibrering av hastigheten och rörelsen i Z-led.

Detta arbete undersöker den militära lämpligheten med additiv tillverkning för reservmaterielförsörjning. Arbetet avgränsas till att undersöka hur additiv tillverkning kan användas på ett trosskompani och ifall det är lämpligt utifrån teorin om militär nytta. Frågeställningen besvaras genom en tematisk analys där olika källor som behandlar additiv tillverkning i en militär kontext analyseras utifrån ett antal indikatorer som avgör den militära lämpligheten, enligt teorin om militär nytta. De indikatorer som analysen bygger på är: materiel, doktrin, infrastruktur och anläggningar samt interoperabilitet. Arbetet kommer fram till att additiv tillverkning kan vara lämpligt på ett trosskompani men främst vid uteblivet underhåll under en längre period. I annat fall krävs stora anpassningar i Försvarsmaktens doktriner för att additiv tillverkning ska vara lämpligt, detta framförallt kopplat till tidsförhållanden för respektive underhållsnivå. Dessutom identifieras en problematik med kvalitetskontroller och vem som bär ansvaret om tillverkade reservdelar inte är av tillräckligt hög kvalitet, detta speciellt i fredstid då riskbenägenheten är lägre. Slutligen kommer arbetet fram till att en kostnadsnyttoanalys, där förändringarna i organisationen behöver vägas mot den militära effektiviteten och kostnaden, är nödvändig för att avgöra om additiv tillverkning bör implementeras på ett trosskompani eller inte. Behov av ytterligare undersökningar innan additiv tillverkning kan börja användas i Försvarsmakten identifieras också i arbetet. Bland annat behöver en mer precis kravställning kopplat till additiv tillverkning och doktriner som beskriver hur tillverkningen ska nyttjas tas fram. Försvarsmakten behöver även ta fram metoder för uppföljning av reservdelar, så att förbanden vet vilka nyttjade reservdelar som är konventionellt tillverkade och vilka som är utskrivna med additiv tillverkning. Dessutom behöver Försvarsmakten i kommande upphandlingar ställa krav på digitala ritningar för additiv tillverkning av reservdelar för att möjliggöra en framtida implementering av tekniken och nyttjande för reservmaterielförsörjning. / This project investigates the military suitability with additive manufacturing of spare material supply. The project was delimited by investigating how additive manufacturing can be utilized and whether additive manufacturing is suitable, according to the theory on military utility, at a logistics company. The question was answered through a thematic analysis, examining various sources on additive manufacturing in a military context across four indicators that decide the suitability of a system, according to the theory on Military utility. The indicators that were analysed are equipment, concepts and doctrine, infrastructure, and interoperability. The project concludes that additive manufacturing can be suitable for a logistics company when maintenance is out for a longer period. Otherwise, it requires significant adaptations in the Swedish Armed Forces’ concepts to achieve suitability for additive manufacturing, mostly because of the time conditions in the maintenance concept. Moreover, a problem regarding quality control and the responsibility for inadequate spare material was identified, especially in peacetime when the risk propensity is lower than in wartime. Finally, the project determined that a cost-benefit analysis is imperative. The cost-benefit analysis will weigh the changes in the organization against both the associated costs and the military effectiveness that the system can deliver. The needs for further investigations before additive manufacturing can be utilized in the Swedish Armed Forces were also identified in the project. For instance, a more precise set of requirements related to additive manufacturing and a doctrine describing how additive manufacturing should be utilized need to be developed. The Swedish Armed Forces also need to produce methods to follow up on which spare material, used for reparations, that is produced conventional, and which is produced with additive manufacturing. Furthermore, the Swedish Armed Forces need to demand digital files for additive manufacturing of spare material in future procurement processes. This is essential to enable the use of this technique for spare material supply in the future.

The world is becoming a global place in which science, technology, engineering and mathematics hold a key to a successful future. To help secure this future it is important to engage students early with relevant curriculum that sparks interest and success in STEM fields. However, education reform occurs slowly, so this paper looked at a potential paradigm that can help to bring about change in a middle school environment that harnesses the long standing strengths of learning and education with the integration of technology to create changes in the pedagogy of learners and teachers. The study implemented a transmedia STEM book and evaluated the impact it had on student perceptions of STEM, school attitude, academic achievement, and preferred activity types, providing an example vehicle for change that can be adopted over time. The main findings showed that students who used a 3-Dimensional printer had higher math achievement and a more positive perception of math.

It was investigated the colour reproduction on prints made in ink-jet printer. Experimentally investigated gradation characteristics of CMYK colours. It was made a 26 step strip with raster dots from 0 to 100 %. Prints were made at different printing regimes on papers with different whiteness. Zone optical densities were measured, compared with theoretical density values and gradational distortions were determined. Also were measured 100% raster strips in CIE L*a*b* coordinate system and defined the maximum reproduction of colours in ink-jet printer.