<p>This study will chart the changeover work, with a standpoint in the SMED-theory, at the company Peter Ernst AB in Värnamo. They are suppliers in plastic moulding industry and delivers to amongst other Saab in Trollhättan and Scania. The company are in a very competitive market, and they have to make manufacturing more efficient and rationalise their costs to be able to compete. A big problem, which the company has identified, is their long changeovers. It brings higher costs, a more stressful work climate and holds back the company from becoming more efficient.</p><p>Field studies will be conducted on the changeover, which will be observed and filmed. The filming provides the possibility to go back and look at the changeovers again. The objective of the study is to map the changeover work, and also make clear suggestions for improvements.</p><p>To give the suggestions of improvements more depth they will be discussed with the changeover workers. All the machines in the study are plastic moulding machines and are CNC-guided.</p><p>Our study will result in a mapping of the changeover work, and some suggestions for improvements of the tool carrier and new work routine.</p>

<p>In this paper the possibilities to replace metal with plastic in products for the building industry were looked into. The first part was a market examination where several suitable products were found. After evaluation the door latch for in-house doors was selected to be re-designed to better suit the properties of plastic.</p><p>New types of mechanisms were designed with different functions that use the benefits of plastic materials. Models of these mechanisms were developed to evaluate their function. The components in the different mechanisms were adapted for manufacturing with injection moulding.</p><p>To confirm that the plastic material could handle the appearing stresses calculations on the most vulnerable parts were carried out. The result of the re-design process was three types of door latches that all fit in the doors standard cut-out. Model Classic is similar to the existing mechanism but the number of components is less than half and assembly and manufacturing is simplified. Model Magneto uses a magnet to move the locking part when the door is closed. Opening and locking is the same as Classic. Model Push/Pull uses a pushing or pulling motion to open the door depending on which side it is operated from.</p> / <p>I arbetet undersöktes ersättning av metallprodukter med plast inom byggindustrin. Första delen är en enkel marknadsundersökning där produkter som kan vara lämpliga och lönsamma att ersätta söks. Marknadsundersökningen ledde till att flera lämpliga produkter hittades och efter sållning valdes dörrmekanismen till innedörrar för vidareutveckling.</p><p>I den andra delen som kallas Re-design har dörrmekanismen omkonstruerats och en ny funktion har utvecklats för att passa för tillverkning i plast och för att kunna dra nytta av de fördelar som plastmaterialet erbjuder. Efter idégenerering och sållning har modeller byggts för att testa funktioner. Därefter anpassades de utvalda mekanismerna för tillverkning med formsprutning.</p><p>Beräkningar av mekanismens mest belastade delar utfördes i beräkningsprogrammet Abaqus. Arbetet resulterade i tre varianter av innerdörrsmekanismen som alla passar i dörrens standarduttag, dessa fick namnen Classic, Magneto och Push/pull. Classic har samma funktion som den existerande varianten men antalet delar är mindre än hälften och monteringen och tillverkning är enklare. Magneto liknar i stor utsträckning Classic men vid öppen dörr ligger kolven jämns med dörren och dras in i låsblecket av en magnet istället för av en fjäder som i Classic. Push/pull har en annorlunda öppningsfunktion där drag/tryck används för att öppna dörren istället för en vridrörelse.</p>

In this paper the possibilities to replace metal with plastic in products for the building industry were looked into. The first part was a market examination where several suitable products were found. After evaluation the door latch for in-house doors was selected to be re-designed to better suit the properties of plastic. New types of mechanisms were designed with different functions that use the benefits of plastic materials. Models of these mechanisms were developed to evaluate their function. The components in the different mechanisms were adapted for manufacturing with injection moulding. To confirm that the plastic material could handle the appearing stresses calculations on the most vulnerable parts were carried out. The result of the re-design process was three types of door latches that all fit in the doors standard cut-out. Model Classic is similar to the existing mechanism but the number of components is less than half and assembly and manufacturing is simplified. Model Magneto uses a magnet to move the locking part when the door is closed. Opening and locking is the same as Classic. Model Push/Pull uses a pushing or pulling motion to open the door depending on which side it is operated from. / I arbetet undersöktes ersättning av metallprodukter med plast inom byggindustrin. Första delen är en enkel marknadsundersökning där produkter som kan vara lämpliga och lönsamma att ersätta söks. Marknadsundersökningen ledde till att flera lämpliga produkter hittades och efter sållning valdes dörrmekanismen till innedörrar för vidareutveckling. I den andra delen som kallas Re-design har dörrmekanismen omkonstruerats och en ny funktion har utvecklats för att passa för tillverkning i plast och för att kunna dra nytta av de fördelar som plastmaterialet erbjuder. Efter idégenerering och sållning har modeller byggts för att testa funktioner. Därefter anpassades de utvalda mekanismerna för tillverkning med formsprutning. Beräkningar av mekanismens mest belastade delar utfördes i beräkningsprogrammet Abaqus. Arbetet resulterade i tre varianter av innerdörrsmekanismen som alla passar i dörrens standarduttag, dessa fick namnen Classic, Magneto och Push/pull. Classic har samma funktion som den existerande varianten men antalet delar är mindre än hälften och monteringen och tillverkning är enklare. Magneto liknar i stor utsträckning Classic men vid öppen dörr ligger kolven jämns med dörren och dras in i låsblecket av en magnet istället för av en fjäder som i Classic. Push/pull har en annorlunda öppningsfunktion där drag/tryck används för att öppna dörren istället för en vridrörelse.

Idag läggs tygspill1 på skyhöga deponiberg eller går till förbränning runt om i världen. Det här beteendet behöver en förändring och det fort. Resurserna till att framställa jungfruliga2 tyger av olja börjar sina och trots det är det billigare att köpa jungfruligt material än återvunnet. Föreliggande examensarbete har undersökt vad det textila produktionsspillet från Swegmark of Swedens storsäljande behå, vilket idag hamnar på soptipp i Lettland, skulle kunna mekaniskt återvinnas till. För att bidra till en värld där tygspill får ett värde har kemikalierna, vilka tillsätts under beredningsprocessen, setts över. Dessa kan finnas kvar i slutprodukten och kan då leda till att materialet klassas som farligt avfall om kemikalierna är miljö- och hälsofarliga. Om tygspillet återvinns till nya produkter exempelvis små plastbitar, så kallade pellets, finns det krav på att ett materialsäkerhetsdatablad återfinns för att de ska kunna säljas vidare. Detta för att pellets räknas som en kemisk produkt. Materialsäkerhetsdatabladet bör innehålla all information gällande material- och kemikalieinnehåll i tygspillet. Trots att vissa varor innehåller harmlösa kemikalier krävs ändå en redovisning av dessa för att en storskalig försäljning ska vara möjlig. Tygspillet i föreliggande examensarbete består av 92 % polyamid 6 och 8 % Lycra®. Materialblandningen smältes ner och gjordes till pellets för att sedan formsprutas, utan separering av de olika materialen. Experimentets dragprovsresultat jämfördes sedan med ren jungfrulig polyamid 6. Resultatet visade att det återvunna materialets dragspänning knappt skiljde sig från en jungfrulig polyamid 6. Det återvunna materialet har ett snitt på 63,9 MPA och den jungfruliga 65,0 MPA. Slutsatsen blir att det är fullt möjligt att återvinna denna materialblandning och få ut en produkt av samma kvalitet som av en jungfrulig PA6. Detta är ett mycket bättre sätt att hantera tygspillet än att det som idag hamnar på deponier.

The following report is part of a degree project, carried out by signed M.Sc. students from Mälardalen University during the spring term of 2017. The work was carried out at the Bachelor of Science degree and comprises 15 credits. The work was carried out at Northpoint AB in Västerås, where the students developed a concept on a product that would facilitate dietary supplementation mixture. The product that the students developed was a shaker which is a tool used for mixing food supplements and liquids. The project was conducted on the basis of a specific product development process, where the project team chose to apply Ulrich and Eppinger's six phases. In order to ensure scientific quality and engineering standards, the project team used product development tools such as the Gantt scheme, requirement specification, and concept generation. The project is based on data collection conducted according to the qualitative and quantitative methods of research methodology. The project's problem formulation could be summarized by the following points: • When the project was started, there was no easy solution to both separate and mix water with dietary supplements. • The task of the students was to solve a separator function that can be combined with a shaker. • The project also included design of an attractive and innovative shaker. To solve the problems, the project team studied the theory of product development, ergonomics and viands. Based on the theoretical frame of reference studied, product development was conducted and resulted in the Eyeris concept where the product combines design and function. The result is presented with rendered CAD images, function descriptions, simulations and descriptive text. Simulations were performed using SOLIDWORKS injection molding tools as well as finite element analysis to provide an indication of whether the resulting concept meets the product's purpose. The project work's conclusion is that the company's needs were met and the Eyeris concept was chosen for further review and prototype production. The project team recommends that a further development of the concept should be implemented where function, seal and design are evaluated and tested. / Följande rapport är en del av ett examensarbete som genomfördes av undertecknade civilingenjörsstudenter från Mälardalens högskola under vårterminen 2017. Arbetet utfördes på högskoleingenjörsnivå och omfattar 15 högskolepoäng. Arbetet utfördes åt Northpoint AB i Västerås där studenterna utvecklade ett koncept på en produkt som skulle underlätta kosttillskottsblandning. Produkten som utvecklades var en shaker vilket är ett redskap som används vid blandning av kosttillskott och vätska. Projektet genomfördes utifrån en specifik produktutvecklingsprocess där projektgruppen valde att utgå ifrån Ulrich och Eppingers sex faser. För att säkerställa vetenskaplig kvalité och ingenjörsmässig standard använde projektgruppen produktutvecklingsverktyg så som Ganttschema, kravspecifikation samt konceptgenerering. Projektet grundar sig på en datainsamling som utfördes enligt forskningsmetodikens kvalitativa och kvantitativa metoder. Projektets problemformulering kunde summeras genom följande punkter: • Då projektet startades fanns ingen smidig lösning att både separera och blanda vatten med kosttillskott. • Studenternas uppgift var att lösa en separerarfunktion som går att kombinera med en shaker. • Projektet infattade även design av en attraktiv och innovativ shaker. För att lösa problemen studerade projektgruppen teori kring produktutveckling, ergonomi samt livsmedel. Utifrån den teoretiska referensramen som studerades genomfördes produktutvecklingen och resulterade i konceptet Eyeris där produkten kombinerar design och funktion. Resultatet redovisas med renderade CAD-bilder, funktionsbeskrivningar, simuleringar samt beskrivande text. Simuleringar utfördes med hjälp av SOLIDWORKS formsprutningsverktyg samt FEM-analys för att ge en indikation om det resulterande konceptet uppfyller produktens ändamål. En av projektarbetets slutsatser är att företagets behov uppfylldes och konceptet Eyeris valdes för vidare granskning och prototypframtagning. Projektgruppen rekommenderar att en vidareutveckling av konceptet genomförs där funktion, tätning samt konstruktion utvärderas och testas.

Detta kandidatarbete genomförs i samarbete med Hilfa Sweden AB för att utveckla ett nytt bygelhandtag, med syftet att optimera formsprutningsprocessen, minska materialanvändningen och förbättra ergonomin. Målet med projektet är att designa ett handtag som är mer lämplig för formsprutning, förbättra hållfastheten och göra det mer resurseffektivt samtidigt som det erbjuder en bättre användarkomfort. Processen inkluderar flera steg: en initial förstudie för att definiera grundläggande krav och riktlinjer, en greppanalys för att undersöka hur ergonomin kan förbättras och FEM-analyser för att testa olika koncept och förbättra designen. Slutligen gjordes en granskning av formsprutningsprocessen med hjälp av simuleringar för att säkerställa att det slutliga konceptet är tillverkningsbart i produktion. Projektet utnyttjar datorstödd design och simulering för att iterativt finjustera produktens egenskaper. Det slutgiltiga resultatet är ett optimerat handtag som inte bara uppfyller, utan överträffar de initiala målen. Materialåtgången reducerades med drygt 8% samtidigt som dess hållfasthet förbättrades med lägre uppstådda spänningar och mindre deformation vid belastning. Den nya designen medför en bättre omfattning runt handtaget och principerna för formsprutning följs mer korrekt, vilket gör den mer lämpad för tillverkning. / This thesis is conducted in collaboration with Hilfa Sweden AB to develop a new bridge handle, aiming to optimize the injection molding process, reduce material usage and improve the ergonomics. The goals of the project is to design a handle that is more suitable for injection molding, to make it both stronger and more resource-efficient while offering better user comfort. The process includes several steps: an initial study to define basic requirements and guidelines, a grip analysis to investigate how ergonomics can be improved and FEM analysis to test various concepts and enhance the design. Finally, a validation of the injection molding process was conducted using simulations to ensure that the final concept is manufacturable in production. The project utilizes computer-aided design and simulation to iteratively refine the product's characteristics. The final result is an optimized handle that not only meets but exceeds the initial goals. Material usage was reduced by 8% while its strength improved with lower emerged stresses and less deformation under load. The new design provides better grip around the handle and the injection molding principles are followed more accurately, making it more suitable for manufacturing.

engcon® är ett företag som arbetar med produktutveckling. Företagets mest lönsamma produkter är tiltrotatorer, vilket kan beskrivas som en handled för grävmaskiner. Syftet med detta arbete var att ta fram ett alternativt koncept för skyddshuv till tiltrotator EC209, då den nuvarande lösningen erhållit klagomål kring variationer och inre spänningar till följd av tillverkningsmetoden. Företaget är även intresserad av en reducerad kostnad och mer slimmad design. Målet var att ta fram ett mer användarvänligt och kostnadseffektivt koncept samt testa mot produktion. Produktutvecklingsprocessen bestod av en nulägesanalys, där kartläggning av nuläget genomfördes. Datainsamling från intressenter som bestod av tillfällighetsurval och deltagande observation. Genomförandet av en litteratursökning för att erhålla information om stål- och polymermaterial samt tillverkningsmetoderna formsprutning och bockning. Datainsamlingen användes för att samla relevanta kriterier och upprätta en produktspecifikation. Utifrån funktionella kriterier generera koncept med en kreativ och systematisk metod där syftet var att erhålla en mängd dellösningsalternativ. Därefter med en morfologisk matris skapa totallösningsalternativ. Val av koncept med hjälp av elimineringsmatris och relativ beslutsmatris. Avslutningsvis genomgå processfasen konfiguration och detaljkonstruktion för framtagning av iterationer och slutgiltigt koncept. Resultatet av detta arbete utmynnades i framtagning och presentation av ett koncept som erhåller delfunktion för att underlätta montage tillsammans med en design avsedd för tillverkningsmetoden, vilken möjliggör minimerade variationer vid tillverkning. Additivt tillverkade iterationer för att testa mot produktion tillsammans med en kompletterande kostnadskalkyl för framtagning av dessa och uppskattad kostnadskalkyl för formsprutning utifrån tät dialog med leverantör Målet med arbetet kunde uppfyllas då studien resulterade i ett slutgiltigt koncept med delfunktion för att underlätta montering och ett reducerat styckpris mot den nuvarande lösningen. / engcon® is a company that works with product development. The company’s most profitable products are tiltrotators, which can be described as a working arm for excavators. The purpose of this work was to develop an alternative concept for a protective hood for tiltrotator EC209, as the current solution has received complaints about variations and internal stresses because of the existing manufacturing method. The company is also interested in a reduced cost and slimmer design. The goal was to develop a more user-friendly and cost-effective concept and test it against production. The product development process consisted of a current situation analysis, where mapping of the current status was carried out. A data collection from stakeholders consisted of opportunity sampling and participant observation. Literature search was carried out to obtain information on steel and polymer materials as well as the manufacturing methods including injection molding and bending. Data collection was implemented to gather relevant criteria and establish a product specification. Based on functional criteria, concepts were generated using a creative and systematic method with the aim of obtaining a number of particular solution alternatives. Then with a morphological matrix good solution alternatives were suggested. Choice of concept was done using elimination matrix and relative decision matrix. Finally, the suggested final concept was configured and detailed construction of final concept was reached through few iterations. Present work resulted in the development and presentation of a concept that facilitates assembly together with a design intended for the manufacturing method, which enables minimized variations in manufacturing. Additively manufactured iterations to test against production together with a supplementary cost calculation for the production of these designs and estimated cost calculation for injection molding based on close dialogue with the supplier were carried out. The goals of the work are met and a final concept helping easier assembly and having a reduced unit price compared to the current solution is presented.

The use of continuously reinforced thermoplastics have increased in recent years andoffer some significant advantages over their thermoset counterparts. The utilizationof these materials is however still limited due to the labour intensive processingand manufacturing. In the first part of this thesis, the aim is to investigate howcontinuously reinforced thermoplastics can be used in high volume manufacturingof complex components, specifically when combined with injection moulding. Thesecond part will attempt to develop a conceptual manufacturing process and designof a demonstrator part and perform a structural analysis of the component.To answer the first question, an extensive literature study on continuous fibre materialsand thermoplastics was conducted along with research on established and newlydeveloped manufacturing methods such as automated tape laying and fibre placement,tailored fibre placement and 3D printing combined with injection overmoulding. Theconceptual manufacturing process of the demonstrator part was then based on thisresearch and the design was modeled in using finite element analysis.The results shows that continuously reinforced thermoplastics can be used forhigh volume manufacturing of complex components when combined with injectionmoulding. While some of the processing methods are still in an early developmentstage, the techniques have been tested and implemented. The structural analysis of thedemonstrator part shows that the design can withstand the maximum external loadsthus and provide proof of concept. / Användningen av kontinuerligt fiberarmerade termoplaster har ökat under de senasteåren och erbjuder en del betydande fördelar jämfört med armerade härdplaster.Användningen av dessa material är dock fortfarande begränsad på grund av dearbetsintensiva bearbetnings- och tillverkningsmetoderna. I den första delen av dettaexamensarbete är syftet att undersöka hur kontinuerligt fiberarmerade termoplasterkan användas vid tillverkning med hög volym av komplexa komponenter , speciellti kombination med formsprutning. Den andra delen av arbetet kommer att försökautveckla en konceptuell tillverkningsprocess och design av en exempeldel och utföraen strukturell analys av komponenten.För att besvara den första frågan genomfördes en omfattande litteraturstudie omkontinuerliga fibermaterial och termoplaster samt om etablerade och nyutveckladetillverkningsmetoder som automatiserad tejpläggning och fiberplacering,skräddarsydd fiberplacering och 3D-skrivning kombinerat med formsprutning.Den konceptuella tillverkningsprocessen av exempeldelen baserades sedan pålitteraturstudien och designen modellerades och analyserades med finitaelementmetoden.Resultaten visar att kontinuerligt fiberarmerade termoplaster kan användas förhögvolymtillverkning av komplexa komponenter i kombination med formsprutning.Medan några av bearbetningsmetoderna fortfarande är i ett tidigt utvecklingsskede såhar teknikerna testats och implementerats. Den strukturella analysen av exempeldelenvisar att konstruktionen kan motstå de maximala belastningarna och påvisar på så sättgenomförbarhet.

Introduction: Additive manufacturing (AT) also known as 3D printing has become a more widespread technology in various industries. The manufacturing method has increased the efficiency of manufacturing industries in producing products with technically challenging properties. Through continuous research and development, AT could compensate for traditional working methods and strive to reduce material and time loss as well as manufacturing costs. Purpose: The project aims to investigate how additive manufacturing can be used to create molds with accuracy and precision. It will also be explored how these molds will result in injection molding with high precision and accuracy. To obtain relevant data, a suitable material must be selected for injection molding. To realize this, it is necessary to define which parameters are required and how a mold should be constructed. The goal of the project has resulted in the formulation of two research questions: Q1: How can Additive Manufacturing (AT) be applied to make molds? Q2: Which parameters can be identified to optimize the quality of the mold and thereby achieve good precision and accuracy of the injection molded product? Method: Within the work, both qualitative and quantitative research has been conducted. The information gathered is based on scientific articles, relevant literature, and the execution of a case study in collaboration with Mälardalen industrial Technology Center (MITC). An abduction approach was used where data from both the literature and the case study were found continuously. During the process, the writers were allowed to develop a deeper understanding of the area which enabled the generation of new data from the literature and articles. By using these two data types in an iterative process to verify information, it increases validity and reliability. Conclusion: Within the case study, it was observed that SLA 3D printing was not completely accurate and produced unexpected results. The distinction between the geometry of CAD design and 3D printing can be accurately evaluated based on the positioning of the component in the 3D printer. Both the precision and accuracy of the geometry and design that is 3D printed by SLA can vary due to several factors such as shrinkage, deformation, and volume. To improve the precision and accuracy of injection molding results for components, it is crucial to adapt the mold to manage injection molding. In addition to the recommended material, the mold design needs features such as cooling systems and ventilation channels, which can be optimized using CAD tools. The mold cavity is designed with rounded corners, even wall thicknesses, no protruding details, and specifically adapted release angles. / Introduktion: Additiv tillverkning (AT) även känd som 3D-printning har blivit en alltmer utbredd teknologi inom olika industrier. Framställningsmetoden har ökat effektiviteten för tillverkningsindustrier när det gäller att producera produkter med tekniskt utmanande egenskaper. Genom kontinuerlig forskning och utveckling har AT potentialen att ersätta traditionella arbetssätt och sträva efter att reducera material-och tidsförlust samt kostnader på tillverkning.  Syftet: Projektet syftar till att undersöka hur additiv tillverkning kan användas för att skapa gjutformar med hög noggrannhet och precision. Det ska även utforskas hur dessa gjutformar kommer att resultera i formsprutningar med hög precision och noggrannhet. För att erhålla relevant data ska ett lämpligt material väljas för formsprutning. För att förverkliga detta är det nödvändigt att definiera vilka parametrar som erfordras och hur en gjutform bör konstrueras. Målet med projektet har resulterat i formulering av två forskningsfrågor: F1: På vilket sätt kan Additiv Tillverkning (AT) tillämpas för att tillverka gjutformar? F2: Vilka parametrar kan identifieras för att optimera gjutformens kvalitet och därmed uppnå god precision och noggrannhet på formsprutad produkt? Metod: Inom arbetet har både kvalitativ och kvantitativ forskning utförts. Informationen som har samlats in är baseras på vetenskapliga artiklar, relevant litteratur samt utförande av en fallstudie i samarbete med Mälardalen Industrial Technology Center (MITC). En abduktionsansats användes, där data från både litteratur och fallstudien löpande integrerades. Under processens gång utvecklade skribenterna en djupare förståelse av området som, vilket möjliggjorde generering av nya data från litteratur och artiklar. Genom att använda dessa två data typer i en iterativ process för att verifiera information, ökas studiens validitet och reliabilitet.  Slutsats: I fallstudien framkom det att SLA 3D-printning inte var helt noggrann och ger oväntade resultat. Skillnaden mellan CAD-konstruktion och 3D-printning kan vara effektiv att beräkna beroende på positioneringen av komponenten i 3D-skrivaren. Både precisionen och noggrannheten kan variera på grund av flera faktorer som bland annat krympning, deformation och volym.  För att förbättra precisionen och noggrannheten i resultatet av formsprutningar av komponenter är det viktigt att anpassa gjutformen för att hantera formsprutningar. Utöver rekommenderat material bör formen bland annat konstrueras med kylsystem och avluftningskanaler, vilka kan optimeras med CAD-verktyg. Gjutformens kavitet bör även konstrueras med avrundade hörn, jämna väggtjocklekar, inga utskjutna detaljer och specifikt anpassade släppvinkel.