Subject of dissertation was to itemize testing methods in fresh and hardened state of cement paste or concrete. During this process some new testing methods and specimen creation protocols were proposed. Further was created list of used materials and mix design processes which led to list of used 3D printing mixture designs and 3D printers. Next part of dissertation was devoted to creation of 3D printing mix design and observations based on them. At~the end is proposed a radical change in testing methods which utilizes latest advancements in computer science and could be part of digital design process for construction.

No description available.

Nowadays, manufacturing technologies become more and more aware of efficiency and sustainability. One of them is the so called 3D printing. While 3D printing is often linked to plastic, the truth is there are many other materials that are being tested which could have several improvements over plastics.One of these options is stone or concrete, which is more suitable the architecture and artistic fields. However, due to its nature, this new technology involves the use of new techniques when compared to the more commonly used 3D printers. This implies that it could interesting to know how much energy efficient these techniques are and how can they be improved in future revisions.This thesis is an attempt to disclose and analyze the different devices that make up one of these printers and with this information, build a model that accurately describes its behavior.For this purpose, the power is measured at many points and later it is analyzed and fitted to a predefined function. After the fitting has been done, an error is calculated to show how accurate the model is when compared to the original data.It was found that many of these devices produce power spikes due to its nonlinear behavior. This behavior is usually related to switching, and can avoided with different devices.Finally, some advice is given focused on future research and revisions, which could be helpful for safety, efficiency and quality. / Numera blir tillverkningstekniken alltmer medveten om effektivitet och hållbarhet. En av dem är den så kallade 3D­utskriften. Medan 3D­utskrift ofta är kopplad till plast, är verkligheten att det finns många andra material som testas, vilket kan ha flera förbättringar över plast.Ett av dessa alternativ är sten eller betong, vilket är mer lämpligt inom arkitektur och konstnärliga fält. På grund av sin natur inbegriper denna nya teknik användningen av nya tekniker jämfört med de vanligare 3D­skrivarna. Detta innebär att det kan vara intressant att veta hur mycket mer energieffektiva dessa tekniker är och hur de kan förbättras i framtida revisioner.Denna avhandling är ett försök att studera och analysera de olika enheter som utgör en av dessa skrivare och med denna information, bygga en modell som exakt beskriver dess beteende.För detta ändamål mäts effekten på många punkter och senare analyseras och anpassas den till en fördefinierad funktion. Efter anpassning har gjorts beräknas felet för att visa hur exakt modellen är jämfört med originaldata.Det visade sig att många av dessa enheter producerar spännings­spikar på grund av dess olinjära beteende. Detta beteende är vanligtvis relaterat till omkoppling och kan undvikas med olika enheter.Slutligen ges några råd om framtida forskning och revideringar, vilket kan vara till hjälp för säkerhet, effektivitet och kvalitet.

This thesis will conduct an attempt of simplifying the currently used stainingmethod of the protein profiling group at The Karolinska Institute led by Jan Mulder. By utilizing iterative product development several prototypes were created to first fit the criteria’s specified and secondly best retain and evenly spread a solution across the tissue sections. A realization made early on was that to be able to create the correct spreading of such a small volume of a solution one must make use of the capillary effect created in narrow spaces. From numerous of iterations of design and testing a product that outperformed the rest was found. That product was the prototype Quadlane leaf drain. The product needs to be stored in specific climates to ensure proper functionality during staining. To fulfil that need a storage system based on inserts were invented that can be placed inside of a contained area with saturated air to ensure sufficient hydration. / Denna avhandling kommer att göra ett försök att förenkla den för närvarande använda färgningsmetoden för proteinprofileringsgruppen vid Karolinska Institutet ledd av Jan Mulder. Genom att använda sig utav Iterativproduktutveckling kunde flera prototyper skapas för att uppfylla kriterierna specificerade och för att bäst behålla och jämnt sprida vätska över vävnadssnitten. En tidig insikt var att för att kunna skapa en korrekt spridningav en så liten volym vätska måste kapilläreffekten som skapas i trånga utrymmen utnyttjas. Efter flertalet iterationer av design och test av olika prototyper visade sig en lösning vara bättre. Denna lösning var prototypen Quadlane leaf drain. Utöver den framtagna produkten behövdes även ett ställe att förvara produkten vid inkubationer. Detta görs med ett framtaget förvarings system som är uppbyggt av insatser som seden kan bli placerade i ett förslutet område med mättad luft för att försäkra ett väl hydrerat system.

I det här utvecklas en reproducerbar polymerisationsmetod för att uppnå en stabil produktion av poly(ε-caprolakton-co-p-dioxanon) (PCLDX), skala upp filamenttillverkningen för att producera 1.75 mm långa filament och optimera 3D-utskriftsprocessen för att tillverka ställningar/anordningar för mjukvävnadsteknik. PCLDX, med högre nedbrytningshastighet och bättre flexibilitet jämfört med poly(ε-caprolactone) (PCL), syntetiserades på ett reproducerbart sätt genom sampolymerisering. Den syntetiserade PCLDX uppvisade önskvärd sammansättning (85 mol% CL : 15 mol% DX), molmassa (cirka 40 kg∙mol-1), dispersitet (cirka 1.8) och relativt låg smältpunkt (cirka 45 ℃). För att tillverka tredimensionella matriser av PCLDX utformades och optimerades två processer, filamenttillverkning och 3D printning. För filamenttillverkningsprocessen användes låg extruderingstemperatur (65 och 80 ℃) och låg extruderingshastighet (100 cm∙min-1) för att spara energi och minimera nedbrytningen. PCLDX-filament med en jämn diameter på 1.75 mm tillverkades genom att använda en passande partikelstorlek (diameter på 3-4 mm) och en kylmetod (blandning av vatten och torris, 0 ℃). De erhållna filamenten uppvisade lägre Youngs modul (25 % lägre än PCL), PCLDX batch oberoende termiska egenskaper, god ytkvalitet och printbarhet. Den termiska nedbrytningen av PCLDX under processen var försumbar och molmassan var nästintill oförändrad. Processen har skalats upp för att producera stora mängder PCLDX-filament, vars produktivitet nådde upp till 140 g∙h-1. Tredimensionella matriser tillverkades genom att printa önskad design genom manuell matning och låg printhastighet (5 mm/s). En isplatta användes för att kyla ner maskinen under printningen för att undvika bucklingproblem. Det optimerade printprotokollet genererade ingen termisk nedbrytning av polymeren, påverkade inte polymerens molmassa eller dispersitet. De producerade matriserna hade samma termiska egenskaper oavsett polymerbatch och god ytkvalitet. Det optimerade printprotokollet användes också framgångsrikt för att skriva ut komplicerade prototyper, t.ex. menisk och knäprotes för potentiella biomedicinska tillämpningar. / In this project, we develop a reproducible polymerization method to achieve stable production of poly(ε-caprolactone-co-p-dioxanone) (PCLDX), scale-up the filament fabrication to produce 1.75 mm filaments and optimize 3D printing process to manufacture scaffolds/devices for soft tissue engineering. PCLDX, with a higher degradation rate and better pliability compared to poly(ε-caprolactone) (PCL), was successfully synthesized by reproducible copolymerization of ε-caprolactone (CL) and p-dioxanone (DX). The synthesized PCLDX exhibited a polymer composition of 85 mol% CL : 15 mol% DX, molar mass around 40 kg∙mol-1, dispersity around 1.8, and relatively low melting point around 45 ℃. From PCLDX particles to final scaffolds, two processes, including filament fabrication and scaffold manufacturing, were designed and optimized. For the filament fabrication process, low extrusion temperature (65 and 80 ℃) and low extrusion speed (100 cm∙min-1) were applied to save energy and minimize degradation. PCLDX filaments with an even diameter of 1.75 mm were fabricated using suitable particle sizes (diameter of 3-4 mm) and a cooling method (mixture of water and dry ice, 0℃). The obtained filaments exhibited lower young’s modulus (25% lower than PCL), consistent thermal properties, good surface quality, and printability. The thermal degradation of PCLDX during the process was negligible, and the molar mass was kept almost unchanged. The process has been scaled up to produce high amounts of PCLDX filaments, whose productivity rate reached up to 140 g∙h-1. For the scaffold manufacturing process, porous scaffolds were manufactured by feeding manually and printing slowly (5 mm/s). The printability was assessed and validated using produced PCL/PCLDX filaments and commercial PCL filaments. The optimized printing protocol maintained the molar mass and dispersity of the material. The produced scaffolds possessed consistent thermal properties independent on polymer batches and good surface quality. The optimized printing protocol was also successfully applied to print complicated prototypes, such as meniscus and knee prosthesis for potential biomedical applications.

Additive manufacturing has recently become an increasingly available, affordable, and versatile technology for industry and enthusiasts alike. One opportunity that this provides is using conductive filament to print electronic sensors and components. This thesis addresses some of the possibilities and limitations of using conductive filament for constructing electronic sensors and components. Using Protopasta Conductive polylactic acid filament, several components were printed and tested. Printed components include resistors, capacitors, strain gauges and touch sensors. To all components connector pad were added to create a uniform interface between filament and metal. Resistors were printed with varying geometry, ranging from lengths 12 mm to 60 mm and height 1 mm to 4 mm. Their resistances were measured and found to range from 250 Ω to 1600 Ω. Circular capacitors were printed with diameters, 2 cm, 3 cm and 4 cm respectively. However, the capacitors showed no capacitance during measurements, indicating that this material with its high resistivity is unsuitable for creating capacitors. Strain gauges and touch sensors were also constructed, showing that there is a potential for using this filament. The strain gauges had a resistance increase that depended heavily on geometry; straight components had a resistance increase up to 15 % for 40° angle bends, where as gauges with bends had close to zero increase. Two proof-of-concept prototypes of touch sensors were also constructed, showing that the material can be used for this purpose. Creating high quality prints with the filament proved difficult; it had a tendency of clogging the printer, printing unevenly, and showed poor layer adhesion. Primary future work is to improve the printing process. / Additiv tillverkning har de senaste decennierna alltmer blivit tillgängligt, billigare och mer mångsidigt, och kan nyttjas av industri och entusiaster. En möjlighet som uppkommit är att additiv tillverkning möjliggör konstruktion med konduktiva filament, för att printa exempelvis sensorer och elektriska komponenenter. Denna rapport behandlar möjligheter och begränsningar av att använda konduktivt filament för sensorer och elektriska komponenter. Med Protopasta Conductive PLA (PolyLactic Acid) filament har flera komponenter printats och testats. Printade komponenter inkluderar resistorer, kondensatorer, töjningsgivare och vidröringssensorer. Till alla komponent har tillagts kontaktytor för att skapa ett enhetligt gränssnitt mellan filament och metall. Resistorer har printats med varierande geometri, från längder mellan 12 mm och 60 mm till tjocklekar mellan 1 mm och 4 mm. Resistanserna mättes och låg mellan 250 Ω och 1600 Ω. Cirkulära kondensatorer printades med diametrarna 2 cm, 3 cm och 4 cm. Däremot visade kondensatorerna ingen kapacitans under mätningar, vilket indikerar att detta material med sin höga resistivitet är olämpligt för att skapa kondensatorer. Töjningsgivare och vidröringssensorer har också konstruerats. Töjningsgivaren har en resistans som beror kraftigt på geometrin; raka komponenter uppvisade en resistansökning på uppemot 15 % för 40° böjningar, medan töjningsgivare med öglor hade en resistansökning nära noll. Två prototyper av vidröringssensorer konstruerades och verifierades, vilket visar att materialet kan användas till detta syfte. Att få högkvalitativa utskrifter med filamentet visade sig vara svårt; filamentet tenderade till att täppa till skrivarens munstycke, ge ojämna utskrifter och uppvisade dålig fästning mellan lagren. Huvudsakligt framtida arbete är att förbättra utskriftsprocessen.

Additive manufacturing (AM), also known as 3D printing, has emerged as a rapidly growing manufacturing technique with numerous advantages over traditional methods. This thesis project investigates the application of AM in suspension design. The aim is to explore the advantages of AM, suitable product selection, and the potential for gaining a competitive edge by leveraging AM effectively. Through this research, a printable part specifically designed for AM will be developed. The project's results demonstrate the advantages of AM when the technique is harnessed effectively. Merely switching manufacturing techniques without considering AM's value-added aspects is unlikely to yield the desired benefits. However, designing components with AM in mind from the initial stages can unlock numerous advantages. The findings of this thesis project contribute to understanding how AM can be leveraged to optimize mountain bike suspensions. By evaluating the advantages and disadvantages of the designed parts, valuable insights are provided for Öhlins and the wider biking industry. This knowledge enables informed decision-making for strategic integration of AM in future product development and manufacturing processes. This research underscores the significance of thoughtful design considerations and effective integration of AM to harness its full potential in enhancing the performance, cost-efficiency, and functionality of mountain bike suspension. / Additiv tillverkning (AM), även känt som 3D-printning, har framträtt som en snabbt växande tillverkningsteknik med flertalet fördelar gentemot traditionell tillverkningsteknik. Detta examensarbete undersöker tillämpningen av AM inom design av stötdämparsystem. Målet är att utforska fördelarna med AM, lämpligt urval av produkter samt potentialen att få en konkurrensfördel genom att effektivt utnyttja AM.  Genom denna forskning blir en printbar produkt framtagen speciellt designad för AM. Projektets resultat demonstrerar sedan fördelarna med AM när tekniken utnyttjas på ett effektivt sätt. Genom att endast byta tillverkningsmetod utan att ta i beaktning de värdeskapande delar AM erbjuder är produkten osannolik att kunna dra nytta av de önskade fördelarna. Om produkten designas med AM från ett tidigt stadie kan detta bredda vägen för utnyttjandet av de flertalet fördelar som kommer med AM.  Resultaten av detta examensarbete bidrar till djupare förståelse om hur AM kan utnyttjas för att optimera en mountainbikes stötdämpare. Genom att utvärdera för- och nackdelar av de designade delarna förseddes Öhlins och även den bredare cykelindustrin med värdefull insikt. Denna kunskap möjliggör för framtida informerade strategiska beslut i hur produktutveckling och tillverkningsprocesser ska tillämpas.  Denna forskning understryker betydelsen av att göra designval noggrant igenom effektiv integration av AM för att fullt utnyttja den potential och fördelarna AM kan ge för förbättrad prestanda, kosteffektivitet samt funktionalitet av stötdämparsystem för mountainbikes.

This bachelor thesis aims to integrate and evaluate a 3D printing robotic cell at the SmartIndustry Group – SIG lab at Linnaeus University (LNU).A sustainable structure consisting of wood fiber polymer composites was 3D printed withan industrial robot. Sustainable 3D printing material can be recycled or burned for energyafterwards. The 3D printing material used in this thesis stems from certificated forests. The objective is to utilise this technology in manufacturing courses and research projectsat the SIG lab at LNU. This objective is achieved by creating an operation manual and avideo tutorial in this thesis.The integration and evaluation process will involve offline robot programming,simulation, and practical experiments on the 3D printing robotic cell.

No description available.

<p>  </p> <p>3D printing techniques have been applied in many fields to provide a potential for complex fabrication, and photopolymerization methods are the current possible path to fabricate nanoscale 3D structures. Multi-photon lithography is the most common tool to reach below 100-nm resolution. These methods require femtosecond lasers to reliably create sophisticated 3D polymeric nanostructures using nonlinear photopolymerization of a light-sensitive resin. Though these methods provide high accuracy and flexibility in advanced fabrication, they are essentially limited by their cost and throughput. Therefore, in this work, multiple approaches were examined to develop new methods for one-photon nonlinear 3D printing. </p> <p>By controlling multiple competing processes in the radical polymerization scheme, a nonlinear photopolymerization effect is achieved using a one-photon absorption process with the assistance of inhibition radicals and controlled diffusion. This work makes use of this nonlinear response to fabricate 2D/3D structures using a continuous-wave diode laser, demonstrating a significantly more cost-efficient source for 3D nanolithography. In addition, a numerical model was constructed with the highly nonlinear response by actively controlling the consumption of the initiators with the assistance of these inhibitors, and it shows the same trend of nonlinearity from experiments. We use this model to study this dosage-based nonlinear response driven by the laser intensity in several 1D and 2D scenarios with different inputs and predicted the polymerization results in a confined voxel in the resin to support the observations from the experiments. Besides the demonstration of current one-photon nonlinear 3D printing, this work also involves some results of nonlinear response by operating local oxygen concentration and a two-step absorption nonlinear photoinitiator. These results help us to further study the potential of increasing the throughput of the one-photon nonlinear 3D printing process. </p> <p>In conclusion, a new one-photon-based dose nonlinear process is introduced in this dissertation to achieve nanoscale 3D printing with a low-cost-405-nm diode laser operating at milliwatt level. By controlling the activation and transport of initiating and inhibiting radicals, we achieve patterning of the nanoscale features at a high scanning speed.</p>