Energiåtervinning av avfall genom förbränning är en av de dominerande metoderna i Sverige för att reducera mängden avfall. I Sverige förbränns cirka 6 miljoner ton avfall årligen och detta genererade år 2019 16 TWh värme och 2 TWh elektricitet. Värmevärdens värmeverk Källhagsverket i Avesta producerade 185 000 MWh fjärrvärme från avfallsförbränning via deras avfallseldade rosterpanna 2019. Källhagsverket har under de senaste säsongerna haft problem med mängden kolmonoxid (CO) som bildats från avfallsförbränningen, då de har haft överträdelser av dygnsmedelvärdet av kolmonoxid. Projektets syfte var att undersöka hur en stabil förbränning kan uppnås genom att undersöka bidragande orsaker till ofullständig förbränning och projektets mål var att reducera mängden kolmonoxid som bildas från avfallsförbränningen. Vid projektets början bedrevs en litteraturstudie för att skapa bättre förståelse för förbränning och avfallsförbränning i rosterpannor. Resultatet från denna litteraturstudie visade att de faktorer som kunde bidra till höga mängder bildad kolmonoxid var bland annat rosterpannans bränslebädd, luftfördelningen i pannan och pannans tillförda luftmängd. Metoden som applicerades för projektet utgick från arbetssättet för försöksplanering. Försöksplaneringsmetodiken kan sammanfattningsvis beskrivas som ett samlingsbegrepp för ett arbetssätt för metoder som möjliggör att ta fram slutsatser och samband hos en process olika faktorer. Källhagsverkets rosterpanna undersöktes och driftdata från tidigare driftsäsonger analyserades med hjälp av statistiska analyser i form av enkel linjär regressionsanalys och multipel linjär regressionsanalys. Resultatet från de statistiska analyserna visade att luftfaktorer såsom luftflöden och luftfördelning hade signifikans för mängden bildad kolmonoxid av pannan. Flertalet olika försök genomfördes för att identifiera faktorer som påverkade förbränningen, bildningen av kolmonoxid och pannans begränsningar. Försöken utfördes bland annat för att testa olika luftfördelningar hos pannan, ändra mängden tillförd torkluft och rosterhastighetsfördelningar. Efter dessa initiala försök bedrevs två större försök, ett 2-faktorförsök och ett försök där pannans sekundärluft fick reglera på syrehalten i stället för kolmonoxidmängden i rökgaserna. 2-faktorförsöket genomfördes där tre faktorer ändrades från en låg nivå till en hög nivå. Faktorerna var syrehalten i rökgaserna, sekundärluftsfördelningen mellan övre och nedre sekundärluftsregistret och sekundärluftsregleringen mellan främre och bakresekundärluftsregistret. Resultatet från de genomförda försöken visade att de signifikanta faktorerna för den bildade kolmonoxiden var syrehalten i rökgaserna, sekundärluftsfördelningen och primärluftsmängden hos torkzonen (roster 1) och förbränningszonen (roster 3). Resultatet visade även att kolmonoxidmängden och mängden kväveoxid kunde reduceras om sekundärluftsregleringen reglerade på syrehalten i rökgaserna i stället för kolmonoxiden. När sekundärluften reglerade på syrehalten reducerades mängden kolmonoxid med cirka 30 % och mängden kväveoxid reducerades med cirka 15 %. Det som gav mest effekt under projektet var att låta sekundärluften reglera på syrehalten (O2) i stället för kolmonoxiden (CO). Detta gav en kolmonoxid-minskning med cirka 30 % och reducerade även kväveoxid-utsläppen (NOx) med 15 %. Följande rekommendationer gavs för att reducera mängden bildad kolmonoxid: sekundärluftsreglering bör ske via syrehalten för att reducera mängden kolmonoxid och kväveoxid. minska luftöverskottet till nivåer med syrehalt på cirka 5,5 % – 6,0 %. Nyckelord: avfallsförbränning, rosterpanna, försöksplanering. / Energy recovery of waste via waste incineration is one of the dominant methods in Sweden for reducing the amount of waste. In Sweden, approximately 6 million tonnes of waste are incinerated annually and in 2019 this generated 16 TWh of heat and 2 TWh of electricity. Värmevärden’s heating plant Källhagsverket in Avesta produced 185 000 MWh of district heating by waste incineration from their waste-fired grate boiler in 2019. In recent seasons, Källhagsverket has had problems with the amount of carbon monoxide (CO) formed from waste incineration, as they have violated the daily average value of carbon monoxide. The aim of the project was to investigate how a stable combustion can be achieved by investigating contributing causes of incomplete combustion and the project’s goal was to reduce the amount of carbon monoxide formed from the waste incineration. At the beginning of the project, a literature study was conducted to create a better understanding of combustion and waste combustion in grate boilers. The results from this literature study showed that the factors that can contribute to high amounts of carbon monoxide were, among other things, the fuel bed of the boiler, the air distribution in the boiler and the amount of air supplied to the boiler. The method applied to the project was based on the experimental design approach. The experimental planning methodology can in summary be described as a collective concept for a way of working regarding methods that makes it possible to draw conclusions and relationships between different factors in a process. Källhagsverket’s grate boiler was examined and operating data from previous operating seasons were analysed using statistical analyses in the form of simple linear regression analysis and multiple linear regression analysis. The results of the statistical analyses showed that air factors such as air flows and air distribution was significant for the amount of carbon monoxide formed in the boiler. Several different experiments were performed to identify factors that affected the combustion, the formation of carbon monoxide and the limitations of the boiler. Attempts included testing different air distributions at the boiler, changing the amount of drying air supplied and grate speed distributions. After these initial experiments, two larger experiments were conducted, a 2-factor experiment and an experiment where the boiler’s oxygen content operated as a the setpoint for the secondary air instead of the amount of carbon monoxide in the flue gases. The 2-factor experiment was carried out where three factors were changed from a low level to a high level and these factors were the oxygen content in the flue gases, the secondary air distribution between the upper and lower secondary air register and the secondary air distribution between the front and rear secondary air register. The results from the experiments showed that the significant factors for the carbon monoxide formed were the oxygen content in the flue gases, the secondary air distribution and the primary air flow of grate 1 and grate 3. The results also showed that the carbon monoxide content and the amount of nitric oxide could be reduced. When oxygen content operated as the setpoint for the secondary air the amount of carbon monoxide was reduced by about 30 % and the amount of nitric oxide was reduced by about 15 %. What resulted in the best results during the project was to let the oxygen content (O2) operate as the setpoint for the secondary air instead of carbon monoxide (CO). This resulted in a carbon monoxide reduction of about 30 % and also reduced nitric oxide (NOx) emissions by 15 %. The following recommendations that were given to reduce the amount of carbon monoxide formed: secondary air control should be done via the oxygen content to reduce the amount of carbon monoxide and nitric oxide. reduce the excess air to levels with an oxygen content of about 5.5 %. Keywords: waste combustion, grate boiler, design of experiments.

The reliability of a mechanical system containing electronic packages is highly affectedby the environment the system is stationed in. The difference and fluctuationsbetween the ambient temperature and the operating temperature of the electronicpackage cause accumulation of inelastic strains in the package components thusdecreasing the service life. The most common failure modes of an electronic packagehas been identified from inspection of malfunctioning machines as cracks in the solderjoint and delamination between the glue and the die. Knowledge regarding therelationships between parameters affecting these failure modes, which are importantand which are not, is of high interest when developing new and existing products. SAAB AB would like to develop a methodology using design exploration to allow forevaluation of electronic packages using nonlinear finite element methods. A surrogate model was created and parameterized with HyperMorph to be used forthree linear static variations of design of experiments, where both the performance ofthe methods themselves and the relative importance of the parameters were ofinterest. A connectivity condition was also implemented to allow for relativemovement between components while keeping the mesh intact. The designexploration was executed using a Taguchi design, a Modified extensive latticesequence design and a fractional factorial design where the three methods werecompared as well as the parameter significance analysed. An optimization was thenperformed to find the optimal parameter settings within the allowed bounds to beused where a nominal model and an optimized model are evaluated with animplemented creep law. The fatigue life of the two models were then estimated. / Tillförlitligheten hos ett mekaniskt system med elektroniska kretsar påverkas starkt av miljön systemet används i. Skillnader och fluktuationer mellan omgivningens temperatur och arbetstemperaturen för de elektroniska kretsarna orsakar ackumulering av inelastiska töjningar, därmed förkortas det mekaniska systemets livstid. Dem vanligaste fel-moderna för en elektronisk krets har identifierats genom inspektion av felande maskiner som sprickbildning i lödfogarna och delaminering mellan processorn och dess lim. Kunskap hur förhållandet mellan parametrar som påverkar dessa fel-moder, vilka som är viktiga och vilka som inte är viktiga är av högt intresse vid utveckling av nya och redan existerande produkter. SAAB AB vill utveckla en metodik som utnyttjar statistisk försöksplanering för analyserande av elektroniska kretsar med hjälp av olinjära finita element metoder för att kunna spegla dess beteende på ett realistiskt sätt. En surrogatmodell skapades och parametriserades med hjälp av HyperMorph för att användas inom tre statiskt linjära varianter av statistisk försöksplanering, där både metodens prestanda och den relativa påverkan från parametrarna var av intresse. Ett kontaktvillkor implementerades för att tillåta relativ rörelse mellan komponenter samtidigt som nätet av finita element hölls intakt. Försöksplaneringsimuleringar utfördes med en Taguchi design, en Modified extensive lattice sequence design och en fractional factorial design, där de tre metoderna jämfördes mot varandra samt analyserades vad gäller respektive parametersignifikansen. Med optimering fanns sedan en optimal modell för att kunna jämföras med en nominell modell där en kryplag implementerades i lödfogen. Livslängden beräknades sedan för båda modeller.

På Trelleborg Engineered Coated Fabrics tillverkas   gummibelagda vävar. För att fästa gummit på väven är det nödvändigt att först   belägga väven med ett vidhäftningsmedel. På Trelleborg ECF används en speciell   kalandreringsmaskin för denna operation. Även om maskinen är effektiv för   storskalig produktion så är den inte lika effektiv när nya produkter ska tas   fram. Därför har två nya labbmaskiner införskaffats så att nya produkter kan   utvecklas i labbet istället. Avsikten med detta projekt är att utvärdera de   nya maskinerna, finna ett samband mellan labbmaskinerna och   produktionsmaskinen samt utvärdera de faktorer som påverkar vidhäftningen.   Detta har gjorts genom att testa olika kombinationer på de inställningar som   används när väven beläggs med vidhäftningsmedlet. Dessutom har en analys av   produktionsprocessen gjorts för att finna ett samband mellan labbmaskinerna   och produktionsmaskinen. Även om ingen fullständig koppling mellan maskinerna   har hittats så har de faktorer som påverkar vidhäftningen utvärderats och   baserat på den kunskap som erhållits från projektet har ett förslag på hur produktionsprocessen   kan förbättras gjorts. / At   Trelleborg Engineered Coated Fabrics rubber coated fabrics are manufactured.   In order to apply rubber to fabrics it is indispensable to first add a rubber   adhesion to the fabric. At Trelleborg ECF a special calendaring machine is   used for this operation. While it is an effective machine for big production   volumes it is not as effective when new products are developed. Therefore two   new lab machines has been procured so that new products can be developed in   the lab. The intent of this project is to evaluate the new machines, find a   connection between lab and production machines and appraise the factors that   affect the adhesion. This has been done by testing different combinations of   settings in the process when the adhesion is added to the fabric.   Additionally an analysis of the production process has been done to manage   the connection between lab machines and the production machine. Though no   fully complete connection between the machines has been found the factors   affecting the adhesion has been evaluated and based on the knowledge obtained   from the project a proposition on how to improve the production process has   been made. / <p>Betyg: 180724</p>

Kaunis Iron är ett gruvföretag som utvinner järnmalm i Kaunisvaara och producerade cirka 2,3 miljoner ton finkornigt järnmalmskoncentrat under 2022, vilket även går under benämningen slig. Företaget har planer på att öppna två nya dagbrott inom en snar framtid för att öka årsproduktionen till 3 miljoner ton. Som en global aktör betjänar Kaunis Iron kunder över hela världen, vilket kräver effektiva och väl fungerande transporter för att säkerställa hög leveranssäkerhet och nöjda intressenter. Syftet med denna studie var att analysera leveranskedjan utifrån dess kvalitet, kostnadseffektivitet och produktivitet för att identifiera eventuella flaskhalsar som påverkar leveranssäkerheten. Studien använde problemlösningsmetodiken DMAIC och genomfördes som ett Six Sigma-projekt med hjälp av simulering och försöksplanering. Faktorerna antal chaufförer per skiftlag, antal lastbilar, tillgänglighet lastbilar, tillgänglighet chaufförer, fastfrysningar och lagerkapacitet i Pitkäjärvi undersöktes genom en optimal design i två separata scenarier. Det första scenariot baserades på Kaunis Irons nuvarande årsproduktion på 2,3 miljoner ton, medan det andra scenariot utgick från en framtida årsproduktion på 3 miljoner ton. Totalt genomfördes 100 delförsök i det första scenariot och 120 delförsök i det andra. Resultaten från dessa två scenarierna användes sedan för att optimera transporten av slig för respektive scenarion, med fokus på att öka leveranssäkerheten och därmed minska den totala kostnaden. Studiens slutsats var att samtliga undersökta faktorer hade en viss påverkan på förseningstiderna och de totala kostnaderna för hela värdeflödet, för respektive scenario. Resultaten antyder att det nuvarande transporten av slig inte är optimal. Efter analys och optimering för respektive scenario är våra rekommendationer att använda 37 chaufförer/skift och 33 lastbilar för scenario 1 samt 46 chaufförer/skift och 39 lastbilar för scenario 2. Om tillgänglighet på lastbilar och chaufförer ökas samt att det sker en effektivisering av cykeltiden på grund av minskning av fastfrysningar, blir de optimala inställningarna 34 chaufförer/skift och 31 lastbilar för scenario 2,3 miljoner ton samt 42 chaufförer/skift och 39 lastbilar för scenario 3 miljoner ton. För scenariot 3 miljoner ton rekommenderas en utbyggnad av lager i Pitkäjärvi till alternativet 70 000 ton. En ytterligare slutsats från studien är att det inte alltid är ekonomiskt fördelaktigt att helt eliminera förseningstiderna. I scenariot med 2,3 miljoner ton visade det sig att den optimala lösningen innefattar en viss förseningskostnad (1 993 tkr), vilket ändå resulterade i ett kostnadseffektivare system. Baserat på kostnadsöversikterna i control-avsnittet går det att dra slutsatsen att det är mer ekonomiskt fördelaktigt för Kaunis Iron att använda sin egen personal och lastbilar för att uppnås en hög leveranssäkerhet. / Kaunis Iron is a mining company that extracts iron ore in Kaunisvaara and produced approximately 2,3 million tons of fine-grained iron ore concentrate, also known as slig, in 2022. The company plans to open two new open-pit mines in the near future to increase annual production to 3 million tons. As a global player, Kaunis Iron serves customers worldwide, which requires efficient and well-functioning transportation to ensure high delivery reliability and satisfied stakeholders. The purpose of this study was to analyze the supply chain in terms of its quality, cost-effectiveness, and productivity to identify any bottlenecks that affect delivery reliability. The study used the DMAIC problem-solving methodology and was conducted as a Six Sigma project using simulation and experimental design. The factors of the number of drivers per shift team, the number of trucks, truck availability, driver availability, freezing issues, and storage capacity in Pitkäjärvi were examined through an optimal design in two separate scenarios. The first scenario was based on Kaunis Iron's current annual production of 2,3 million tons, while the second scenario assumed a future annual production of 3 million tons. A total of 100 sub-experiments were conducted in the first scenario and 120 sub-experiments in the second. The results from these two scenarios were then used to optimize the transportation of slig for each scenario, with a focus on increasing delivery reliability and thus reducing the overall cost. The study concluded that all the factors examined had some impact on the delay times and total costs for the entire value stream, for each scenario. The results suggest that the current transportation of slurry is not optimal. After analysis and optimization for each scenario, our recommendations are to use 37 drivers/shift and 33 trucks for scenario 1, and 46 drivers/shift and 39 trucks for scenario 2. If truck and driver availability is increased and cycle time is improved due to reduced freezing issues, the optimal settings would be 34 drivers/shift and 31 trucks for the 2,3 million-ton scenario, and 42 drivers/shift and 39 trucks for the 3 million-ton scenario. For the 3 million-ton scenario, expanding the storage capacity in Pitkäjärvi to the 70 000 ton option is recommended. Another conclusion from the study is that it is not always economically advantageous to completely eliminate delay times. In the 2,3 million-ton scenario, it was found that the optimal solution includes a certain delay cost (1 993 tkr), which still resulted in a more cost-effective system. Based on the cost overviews in the control section, it can be concluded that it is more economically advantageous for Kaunis Iron to use its own personnel and trucks to achieve high delivery reliability.

Den ökande efterfrågan på högre produktkvalitet inom tillverkningsindustrin kräver hög stabilitet och lång livslängd på borrverktyg under borrningbearbetningsprocessen. En metod för att öka produktkvaliteten och därmed förlänga livslängden på borrverktyg är skäreggpreparering. Skäreggpreparering används för att skapa en kantgeometri som ger borrverktyget både en bättre styrka och högre tålighet mot slitage. Det mest förekommande slitaget på borrverktyg är fasförslitning och det utvecklas snabbt under den initiala slitningsperioden under borrens livslängd. Syftet med det här examensarbetet var att genom flerfaktorförsök undersöka hur skäreggprepareringsprocessen kan förbättras för att minska fasförslitning under den initiala slitningsperioden på belagda hårdmetallborrar. Skäreggprepareringsprocessen studerades som en fallstudie på Scania Motorbearbetning. Fallstudien genomfördes efter problemlösningsmetodiken DMAIC (Define, Measure, Analyse, Improve och Control) som inkorporerade försöksplanering, vilket medförde att två ytterligare faser tillkom: Pre-analyze och Experiment. Datainsamlingen bestod av både kvalitativ och kvantitativ data. Den kvalitativa datan erhölls från intervjuer under Measure-fasen och den kvantitativa datan erhölls från det genomförda experimentet under Experiment-fasen, som sedan analyserades i Analyze-fasen. Baserat på litteraturstudien, nulägesbeskrivningen och intervjuerna bestämdes försöksfaktorerna till processtid, borrens djup i slipmedel, rotationsriktning på rotor och rotationshastighet på spindel samt responsvariablerna till skäreggradie och total fasförslitning. Försöksfaktorerna testades i ett fullständigt tvånivåers faktorförsök med 4 faktorer och 4 centrumpunkter. Analysen av resultaten från experimentet visade att korrelationen mellan responsvariablerna var försumbar under den initiala slitningsperioden. Vidare identifierades inte några signifikanta effekter baserade på responsvariabeln total fasförslitning. Däremot kunde det konstateras att de försöksfaktorer som påverkade responsvariabeln skäreggradie var processtid, borrens djup i slipmedel och rotationsriktning på rotor. En optimeringsmodell togs fram i Improve-fasen för att optimera skäreggprepareringsprocessen med avseende på skäreggradie. Optimeringen utgick från att ha en stor skäreggradie under förutsättningen att den nuvarande processtiden halveras. Optimeringsmodellen kunde inte bekräftas, därför togs en rekommendation fram som beskriver stegen för att bekräfta den framtagna optimeringsmodellen. Vidare togs två ytterligare rekommendationer fram med syfte att undersöka skäreggprepareringsprocessen med avseende på andra typer av slitage samt undersöka verktygsslitage under verktygets fulla livslängd. I Control-fasen togs en kontrollplan fram som stöd för att kontrollera rekommendationerna. Avslutningsvis bidrog det här examensarbetet med nya insikter och slutsatser om utveckling av fasförslitningen under den initiala slitningsperioden under en borrs livslängd. / The increasing demand for higher product quality in the manufacturing industry requires high stability and long service life of drilling tools during the drilling process. One method of increasing product quality and thus extending the tool life for drills is cutting edge preparation. Cutting edge preparation is used to create an edge geometry that gives the drilling tool both better strength and higher resistance to wear. The most common wear on drill tools is flank wear that develops rapidly during the initial wear period of the drill's life. The purpose of this thesis was to investigate how the cutting edge preparation process can be improved by factorial design in order to reduce flank wear during the initial wear period on coated solid carbide drills. The cutting edge preparation process was studied as a case study at Scania's motor processing department. The case study followed problem-solving methodology DMAIC (Define, Measure, Analyze, Improve and Control) incorporating design of experiments. This resulted in two additional phases: Pre-Analyze and Experiment. Data collection consisted of both qualitative and quantitative data. The qualitative data were obtained from interviews during the Measure phase and the quantitative data was obtained from the experiment conducted during the Experiment phase, which was later analyzed in the Analyze phase.     Based on a literature study, current description, and interviews, the identified experimental factors were process time, depth in the grinding granulate, rotational direction of the rotor, and rotational speed of spindle. The identified response variables were cutting edge radius and total flank wear. The experimental factors were tested in a full two-level factorial design with 4 factors and 4 center points. The analysis of the results from the experiment showed that the correlation between the response variables was negligible during the initial wear period. Furthermore, no significant effects could be found based on the response variable total flank wear. However, it was found that the experimental factors that influenced the response variable cutting edge radius were process time, depth in grinding granulate, and direction of rotation of the rotor. An optimization model was developed during the Improve phase to optimize the cutting edge preparation process in regards to the cutting edge radius. The optimization was based on generating a large cutting edge radius and at the same time reducing the current process time by half. The optimization model could not be confirmed; therefore, a recommendation was developed outlining the steps to confirm the optimization model. Furthermore, two additional recommendations were made to investigate the cutting edge preparation process concerning other types of wear and to examine tool wear during the tool’s full life. A control plan was developed in the Control phase to help to control the recommendations. In conclusion, this thesis contributed new insights and conclusions on the development of flank wear during the initial wear period during the tool life.

Tillämpningen av fiberförstärkt polymerkomposit har senaste decenniet ökat kraftigt inom flertalet högteknologiska branscher. Trots framgången är förekomsten av tillverkningsinducerade avvikelser fortfarande en utmaning. Avvikelserna försämrar materialets mekaniska egenskaper och förkortar dess livslängd, vilket orsakar kassationer, miljöbelastningar och försvårad produktetablering för industriaktörer. ABB Composites i Piteå står inför en liknande situation. Företaget producerar cylindriska isolatorer i fiberförstärkt komposit till högspänningsindustrin, och behöver utreda förekomsten av en specifik avvikelse, som under senaste tre åren medfört omfattande kvalitetsbristkostnader. Produkten tillverkas genom vakuuminjicering där en hartsblandning impregnerar en glasfiberform, för att sedan övergå från flytande till fast form genom en exoterm reaktion. Hartsblandningens reaktionsförlopp har länge misstänkts påverka avvikelsernas förekomst, men har inte bekräftats, på grund av flera svårkontrollerade egenskaper. Examensarbetets syfte har därför varit att utreda om hartsblandningens egenskaper påverkar förekomsten av tillverkningsinducerade avvikelser vid tillverkning av cylindriska isolatorer. Arbetet har bedrivits som ett Sex Sigma-projekt enligt problemlösningsmetodiken DMAIC. Ett blandningsexperiment med sex komponenter genomfördes i laborationsmiljö där en datagenererad design med 36 delförsök tillämpades, varav sex stycken egenskaper hos hartsblandningen undersöktes. Experimentet påvisade att samtliga egenskaper var möjliga att styra genom att förändra proportionerna av ingredienserna. Däremot visade sig flera av egenskaperna vara korrelerade och kan därav inte justeras oberoende av varandra. Kunskapen användes till att utveckla och testa två nya varianter av hartsblandningen vid tillverkning av cylindriska isolatorer. Resultatet bekräftade att hartsblandningens egenskaper signifikant påverkar förekomsten av tillverkningsinducerade avvikelser. En viss kombination av egenskaperna som kännetecknade ett långsamt reaktionsförlopp minskade förekomsten av avvikelser på isolatorerna med 99.3 procent i jämförelse med den ordinarie hartsblandningen. Förbättringen förväntas medföra betydelsefulla besparingar, ökad konkurrenskraft och förhöjd kvalitetsmedvetenhet för ABB Composites. Examensarbetets kunskapsbidrag anses också betydelsefullt för kompositindustrin i strävan mot fortsatt reducering av tillverkningsinducerade avvikelser. / The application of fibre-reinforced polymer composites (FRPC) have during the last decades increased in many high-tech industries. Despite the success, the existence of manufacturing-induced deviations has been a long-standing challenge. These deviations affect the lifetime and the mechanical properties of the composite, which in turn lead to scrap of products and environmental impact, obstructing market exploitation for industry stakeholders. ABB Composites in Piteå is facing a similar scenario. The company produces cylindrical insulators in fibre-reinforced composite for the high-voltage industry and need to investigate a specific deviation, which has caused extensive costs during the last three years. The product is manufactured through vacuum assisted resin transfer molding (VARTM), where a resin blend impregnates a fibreglass preform, as the resin cures and transforms from liquid to solid form through an exothermic reaction. One suspected cause for the deviation has been the curing process of the resin. However, it is dependent on several difficult-to-control characteristics and is yet to be confirmed. The purpose of this thesis has therefore been to investigate whether the characteristics of the resin blend affects the occurrence of manufacturing-induced deviations while producing cylindrical insulators. The work has been conducted as an internal Six Sigma-project following the DMAIC improvement cycle. A mixture experiment with six components was performed, using a computer-generated design with 36 runs, in which six characteristics of the resin blend were examined. The experiment proved that all characteristics could be controlled by changing the proportions of the design factors. However, many of the characteristics were correlated, implying that the characteristics cannot be independently controlled. The knowledge from the experiment were used to develop two new resin blends, which were infused to cylindrical insulators in regular production environment. The result confirmed that the characteristics of the resin blend significantly affects the quality of the insulator. One of the blends, which represented a slower curing process, reduced the deviations by 99.3 percent in relation to the original blend. The improvement is expected to generate substantial savings, increased competitiveness and enhanced quality awareness for ABB Composites. Possible contributions to the industry are related to the development of a method to experimentally investigate the resin blend with the objective of reducing manufacturing-induced deviations.

Pressgjutna Al-Si komponenter förekommer mer och mer i förbränningsmotorer med syfte att reducera vikt och förbättra hållbarhet. Ett problem vid pressgjutning, en process kännetecknad av kostnadseffektivitet vid massproduktion, är porositetsbildning vilket kan resultera i läckage, strukturell svaghet och försämrad hållbarhet och livslängd för tillverkade komponenter. Då porer oftast bildas internt försvåras dessutom identifiering av potentiellt trasiga komponenter. Det är därför av vikt att finna parameterinställningar i pressgjutningsprocessen vilka konsekvent minimerar porositetsbildning. Ett företag som drabbas av återkommande porositets-relaterade defekter är Husqvarna Group. De använder vakuumassisterad pressgjutning för att, bland annat, producera motorcylindrar av Al-Si. Kassationsgraden, specifikt hänförbar till porositet, för en cylindermodell har under de senaste tre åren fördubblats vilket har resulterat i slöseri av produktionstid och kvalitetsbristkostnader. Vakuumassisterad pressgjutning kan beskrivas stegvis: (1) smält metall hälls i en cylindrisk fyllkammare, (2) en skottkolv trycker smältan mot ett mindre inlopp i låg hastighet för att undvika turbulens, samtidigt som vakuum ansätts i fyllkammare och gjutverktyg, (3) skottkolvshastigheten ökar markant vid en förinställd omslagspunkt, vilket spray-fyller gjutverktyget, och (4) högt tryck ansätts för att eftermata smälta till gjutverktyget när solidifiering sker. Syftet med detta examensarbete har varit att undersöka om och hur diverse parametrar, hänförbara till de nämnda processtegen, påverkar porositetsbildning i en industriell produkt. Därefter applicerades den erhållna processförståelsen för att identifera parametrar kritiska för porositetsbildning och slutligen rekommendera parameterinställningar som konsekvent minimerar porositetsgraden. Det experimentella upplägget bestod av två steg varav det första ämnade undersöka, via simulering, vilka av 6 parametrar som påverkade porositetsgraden utifrån en reducerad tvånivåers försöksdesign. Det andra steget var ett verkligt experiment i produktionsmiljö där de tre identiferade parametrarna från screening-experimentet varierades enligt en central-composite design. Analysen av experimenten resulterade i parameterinställningar som förväntas reducera porositetsgraden med över 70%. En lägre porositetsgrad kommer troligen reducera kassationsgraden av den undersökta cylindermodellen, vilket hade resulterat i finansiell besparing och effektivare produktion. I ett industriellt kontext bidrar detta exjobb huvudsakligen med en systematisk kvalitetsförbättrande metod för pressgjutna komponenter baserad i såväl simulerad som verklig miljö. / Pressure die casted Al-Si components are increasingly found inside internal combustion engines, resulting in weight reduction and increased durability. Characteristic to die casting, commonly associated with cost-effective mass production, is the formation of pores which, if unnoticed, can cause leakage, structural deficiencies, and thus reduced durability and life-length of components. Pores commonly appear internally, making identification of faulty components difficult. Therefore, finding parameter settings in the die casting process that consistently minimizes the formation of pores is of importance. A company struggling with porosity-related defects is Husqvarna Group, currently using vacuum-assisted die casting to produce engine cylinders of Al-Si. Scrap-rate, specifically related to porosity, of a particular cylinder model has doubled in the last three years, causing waste of both precious production time and higher quality deficiency costs. A vacuum-assisted die casting process consists of several steps: (1) liquid Al-Si is poured into a cylindrical shot sleeve, (2) a plunger is moved towards a small gate, leading to the die cavity, at low velocity as to not cause turbulence, whilst vacuum is applied throughout the cavity and shot sleeve, (3) plunger velocity is increased substantially at a predetermined switch point, resulting in a spray-filling of the die cavity, and (4) high pressure is applied to continue the feed of molten metal into the cavity as solidification occurs. The purpose of the thesis has been to investigate if and how various parameters, related to the aforementioned four steps of the die casting process, impact the porosity amount in an industrial product. The acquired process knowledge was then applied to identify parameters affecting porosity and recommend settings that consistently minimize the porosity amount. The experimental procedure consisted of two steps: firstly, a screening experiment of six process parameters was made by simulating the die casting process according to a fractional factorial design. Secondly, a real-world experiment was conducted following a central-composite design by varying the three most impactful parameters from the screening experiment.   Analysis of the experiments resulted in a selection of parameter settings, anticipated to reduce porosity by over 70%. A lower porosity amount will most likely reduce the scrap rate of the cylinder model, resulting in substantial savings and higher production efficiency. For practitioners, the main contribution of this thesis is a method of systematic quality-improvement to die-casted components by a combination of simulation experiments and real-world tests.

In this project a LC-MS-method for the analysis of gamma-hydroxybutyrate, gamma-butyrolactone, 1,4-butanediol, amphetamine and methadone was developed. Initially, the efficiency of the ionisation of the analytes was evaluated with respect to the ionisation technique (ESI, APCI and APPI) and the composition of the mobile phase. In the next step a number of different columns was tested in order to find the one with the greatest potential for separation of the substances in question. Using the selected column, the separation was optimised by means of experimental design and the software The Unscrambler 7.8. The parameters studied were the flow rate, the column temperature and the mobile phase composition. The response variables were the resolution between the target compounds and the retention time of the last eluting compound. These experiments showed that, in order to obtain the best ionisation, the mobile phase should consist of 5 mM formic acid in water and acetonitrile. ESI should be used in the positive mode for all analytes except gamma-hydroxybutyrate, for which the negative mode should be applied. The Hypercarb column exhibited superior retention of the analytes and was therefore selected for further optimisation. The dimensions of this column were 2.1 x 50 mm and the particle size 5 μm, connected to a 2.1 x 10 mm precolumn containing the same packing material. The optimum of the flow rate and the column temperature were 250 μl/min and 20 ºC respectively. For the separation of gamma-hydroxybutyrate, gamma-butyrolactone and 1,4-butanediol the mobile phase consisted of 100% water with 5 mM formic acid. Thereafter a gradient, up to 70% acetonitrile with 5 mM formic acid, was used in order to elute amphetamine and methadone. Efforts were also made to find an internal standard for the method. However, none of the compounds tested was found suitable. In order to get the method usable for routine analysis, which is the goal, further work is required. A suitable internal standard needs to be added to the method and thereafter work remains with validation of the method.

<p>In this project a LC-MS-method for the analysis of gamma-hydroxybutyrate, gamma-butyrolactone, 1,4-butanediol, amphetamine and methadone was developed.</p><p>Initially, the efficiency of the ionisation of the analytes was evaluated with respect to the ionisation technique (ESI, APCI and APPI) and the composition of the mobile phase. In the next step a number of different columns was tested in order to find the one with the greatest potential for separation of the substances in question. Using the selected column, the separation was optimised by means of experimental design and the software The Unscrambler 7.8. The parameters studied were the flow rate, the column temperature and the mobile phase composition. The response variables were the resolution between the target compounds and the retention time of the last eluting compound.</p><p>These experiments showed that, in order to obtain the best ionisation, the mobile phase should consist of 5 mM formic acid in water and acetonitrile. ESI should be used in the positive mode for all analytes except gamma-hydroxybutyrate, for which the negative mode should be applied. The Hypercarb column exhibited superior retention of the analytes and was therefore selected for further optimisation. The dimensions of this column were 2.1 x 50 mm and the particle size 5 μm, connected to a 2.1 x 10 mm precolumn containing the same packing material. The optimum of the flow rate and the column temperature were 250 μl/min and 20 ºC respectively. For the separation of gamma-hydroxybutyrate, gamma-butyrolactone and 1,4-butanediol the mobile phase consisted of 100% water with 5 mM formic acid. Thereafter a gradient, up to 70% acetonitrile with 5 mM formic acid, was used in order to elute amphetamine and methadone. Efforts were also made to find an internal standard for the method. However, none of the compounds tested was found suitable.</p><p>In order to get the method usable for routine analysis, which is the goal, further work is required. A suitable internal standard needs to be added to the method and thereafter work remains with validation of the method.</p>

This thesis has been conducted at Ovako Bar for a period of 10 weeks and is the final part of the bachelor's programme in mechanical engineering. Ovako Bar is a business unit of the European steel concern Ovako which specializes in the manufacturing of engineering steel for applications in various fields of mechanical engineering. The company wants to improve profitability of their sawing centre by reducing the consumption of saw blades and increase productivity at one of their sawing machines. In the current situation the company uses disposable blades which are discarded either when a tool break occurs or when the quality requirements are no longer met for the outgoing material. A literature review was conducted in which various factors affecting the life span of the saw blades were analyzed after their impact on the outcome in which two factors was selected to be used for a design of experiments. The factors selected were feed per tooth and cutting speed in which a total of four experiments were conducted and finally the results showed that the interaction effect was the decisive factor for the outcome. To investigate the tool wear that had arisen a scanning electron microscope was used where a few teeth on each blade were studied for any damages. The conclusions that could be drawn from the experiment is that a high feed rate must be combined with a high cutting speed for best result which has to do with the fact that a higher feed requires a greater heat generation for the best chip formation. The same applies for the lower feed rate which must be combined with a lower cutting speed because a higher cutting speed causes a dominating wear on the clearance face.