Detta projekt undersöker vilken mätavvikelse man kan få av punktmoln från Unmanned Aircraft System (UAS)-insamlade bilder i jämförelse med terrester laserskanning. Skillnaden i noggrannhet mellan manuell identifiering och automatisk identifiering av markstödpunkter undersöks också. Arbetet undersöker även vad som krävs för att framställa 3D-modeller lämpliga för 3D-utskrift utifrån UAS-fotogrammetri. Projektet är en förstudie för dokumentation av Hälsingegårdar. UAS är en teknik som har blivit mer och mer populär under senaste år då det har blivit tillgänglig för allmänheten efter att tidigare enbart har används för militärt bruk. UAS består av en mindre flygfarkost, en sensor, ett tröghetsnavigationssystem (Inertial Navigation System, INS), en Global Positioning System (GPS)-mottagare, en radiolänk och en styrdator. 3D-modeller skapade från UAS insamling kan i sin tur användas för deformationsundersökningar, ombyggnadsprojekt eller friforms-framställning, även kallat 3D-utskrift. Studieområdet för detta projekt består av en byggnad vid Högskolan i Gävle. UAS som användes var en AscTec Falcon 8 oktokoper utrustad med Global Navigation Satellite System (GNSS) och en digitalkamera. Två flygningar utfördes, första flygningen tog lodbilder från höjden 75 m, andra flygningen tog snedbilder i höjdintervallet 10-15 m. Bilderna processades i programmet Agisoft PhotoScan inför skapande av ett tätt punktmoln. Jämförelsen mellan automatisk och manuell identifiering av markstödpunkter gjordes i PhotoScan med två olika sorters markstödpunkter, kodade A4 papper och traditionella 40 x 40 cm pappskivor. Byggnaden skannades också in med en LeicaScanStation C10 och punktmolnen fördes samman till ett gemensamt punktmoln i programmet Leica Cyclone. Punktmolnen, från UAS-bilderna och från laserskanningen, jämnfördes i form av stickprov i programmet CloudCompare. Fyra digitala 3D-modeller skapades, två utifrån sned- och lodbildernas punktmoln och två utifrån en kobination av lodbildernas och laserskanningens punktmoln. Första modellen skapades i PhotoScan som en Modelling Enviroment for Software and Hardware (MESH). Andra modellen var även den en MESH skapad i CloudCompare. Tredje modellen skapades av en kombination av lodbildernas och laserskanningens punktmoln i Cyclone genom att använda polyface-MESH. Fjärde modellen skapades i AutoCAD som solida objekt genom att använda modellen från Cyclone som referens. Utifrån stickproven i CloudCompare kan det konstateras att matta ytor med mörka färger eller ytor som ligger i skugga, avviker mer i avstånd från laserskanningspunktmolnet. Vid automatisk identifiering av kodade markstödpunkter från PhotoScan kunde programmet inte hitta några punkter automatiskt. Programmet hade inga problem med att hitta de traditionella 40 x 40 cm markstödpunkterna vid en automatisk identifiering. Utifrån resultaten från beräkningen av mätosäkerhet för 40 x 40 cm markstödpunkterna kan det konstateras att automatisk identifiering är noggrannare än manuell, vilket också har påståtts i manualen för PhotoScan. Däremot är skillnaden obetydlig och vid val av metod kommer automatisk identifiering vara fördelaktigt tidsmässigt. För att få en modell så skalenlig och detaljrik som möjlig så är det att föredra att använda en kombination av laserskanning och punktmoln från lodbilder, tills tekniken för att utvinna punkmoln från snedbilder har utvecklats mer.

As additive manufacturing gains market potential as a mainstream process in various sectors of industry, there is a growing need for addressing environmental aspects of this technology and the materials associated with it. In this master thesis, comparative life cycle assessments (LCAs) from cradle to grave between the conventional products and 3D-printed alternatives made of wood-plastic composite (WPC) were conducted based on the ISO 14044:2006 standard. Environmental impacts of each product were quantified for 10 impact categories. The goal of the LCAs was to determine whether the use of the 3D-printed WPC products may suggest a sustainable alternative to the conventional ones. This master thesis presents three case studies in which comparative LCAs were carried out. The first two case studies are about storage compartments for trucks from Scania, and the third one is about ceiling boards from Veidekke. The results showed that,  in  all  case  studies,  the  3D-printed  WPC alternatives  would  have smaller environmental   impacts   compared   with   the   conventional   products. The   most significant difference was observed in the first two case studies because of the light- weighting effect. The alternatives showed 51%, 68% and 13% lower global warming potential  (GWP)  than  the conventional  products  in  each  case study,  respectively. However, the results of the cradle-to-gate LCAs suggested that the 3D-printed WPC alternative might cause greater environmental impact than the conventional products regarding some impact categories. Therefore, in the LCA context, the 3D-printed WPC alternatives would be much more beneficial to the environment compared with the conventional products, but theenvironmental benefits might be insignificant from the manufacturer’s perspective. / Eftersom   additive   tillverkningsteknik   ökar   marknadspotentialen   som   en vanlig process  inom  olika  industrisektorer,  finns  det  ett  växande  behov av att ta  itu  med miljöaspekterna av denna teknik och de material som är associerade med den. I detta examensarbete avhandling genomfördes jämförande livscykelanalys (LCA) från vagga till   grav   mellan   de konventionella   produkterna   och   3D-printade   alternativ   av träplastkomposit (WPC) baserat på ISO 14044: 2006-standarden. Miljöpåverkan av varje produkt kvantifierades för 10 miljöeffekter. Målet med LCA var att avgöra om användningen av de 3D-printade WPC-produkterna kan vara ett hållbart alternativ till de konventionella. Denna avhandling presenterar tre fallstudier där jämförande LCA utfördes. De två första fallstudierna handlar om förvaringsutrymmen för lastbilar från Scania, och den tredje om takskivor från Veidekke. Resultaten visade att de 3D- printade WPC- alternativen   i   alla   fallstudier   skulle   ha   mindre   miljöpåverkan   jämfört   med konventionella  produkter.  Den  mest signifikanta  skillnaden observerades  i  de  två första  fallstudierna  på  grund av  den  lägre  vikte viktningseffekten.  Alternativen visade   51%,   68%   och   13%   lägre   global uppvärmningspotential   (GWP)   än   de konventionella produkterna i respektive fallstudie. Emellertid föreslog resultaten av vaggan-till-grind-LCA   att   det   3D-printade   WPC-alternativet   kan   orsaka   större miljöpåverkan än de konventionella produkterna avseende vissa miljöeffekter. Därför,   i   LCA-sammanhang,   skulle   de   3D-printade   WPC-alternativen   vara mycket  mer  fördelaktiga  för  miljön  jämfört  med  konventionella produkter, men miljöfördelarna kan vara obetydliga ur tillverkarens perspektiv.

The industrial robot is a flexible and cheap standard component that can becombined with a milling head to complete low accuracy milling tasks. Thefuture goal for researchers and industry is to increase the milling accuracy, suchthat it can be introduced to more high value added operations.The serial build up of an industrial robot bring non-linear compliance andchallenges in vibration mitigation due to the member and reducer design. WithAdditive Manufacturing (AM), the traditional cast aluminum structure couldbe revised and, therefore, milling accuracy gain could be made possible due tostructural changes.This thesis proposes the structural changes that would improve the millingaccuracy for a specific trajectory. To quantify the improvement, first the robothad to be reverse engineered and a kinematic simulation model be built. Nextthe kinematic simulation process was automated such that multiple input parameterscould be varied and a screening conducted that proposed the mostprofitable change.It was found that a mass decrease in any member did not affect the millingaccuracy and a stiffness increase in the member of the second axis would increasethe milling accuracy the most, without changing the design concept. To changethe reducer in axis 1 would reduce the mean position error by 7.5 % and themean rotation error by 4.5 % approximately, but also reduces the maximumspeed of the robot. The best structural change would be to introduce twosupport bearings for axis two and three, which decreased the mean positioningerror and rotation error by approximately 8 % and 13 % respectively. / En industrirobot är en anpassningsbar och relativt billig standardkomponent.Den kan utrustas med ett fräshuvud för att genomföra fräsoperationer med låg noggrannhet. Det framtida målet för forskare och industri är att öka noggrannheten vid fräsning så att dess användningsområde kan utökas till ändamål som kräver högre precision.Den seriella uppbyggnaden av en industrirobot medför icke-linjär styvhet och därmed utmaningar vid vibrationsdämpning. Detta på grund av den strukturella uppbyggnaden då en industrirobot kan förenklat sägas vara uppbyggd av balkelement som i ledpunkterna kopplas samman av växellådor. Med friformsframställning kan en mer komplex struktur erhållas jämfört med traditionellt gjuten aluminiumkonstruktion därmed skulle en ökad noggrannhet vid fräsning kunna uppnås.Det här examensarbetet föreslår strukturella ändringar som skulle kunna öka noggrannheten vid fräsning för en specifik fräsbana. För att kvantifiera förbättringen, var det först nödvändigt att utgående från tillgänglig data konstruktion en specific robot samt att bygga en kinematisk modell. Därefter automatiserades beräkningsflödet så att ett flertal indata kunde varieras. Detta resulterande i en kombinationsstudie som visade den mest gynsamma strukturella förändringen.Det visade sig att en minskning av balkelementens massa inte påverkade nogrannheten. Att öka styvheten i balkelementet från den andra axeln skulle d¨aremot öka nogrannheten mest utan att behöva ändra robotens uppbyggnad.Att byta växellåda i första axeln kan öka positionsnogrannheten med nära 7.5 % och rotationsnoggrannheten med cirka 4.5 % men ändringen sänker samtidigt den maximala hastigheten. Den bästa strukturella förändringen vore att introducera ett stödlager vid axel två respektive tre, vilket skulle förbättra positionsnogrannheten med cirka 8 % och rotationsnogrannheten med nära 13 %.

The purpose of this thesis is to develop a simple Direct Ink Writing (DIW) method for fabricating intrinsically stretchable microsupercapacitors as ef- fective on-chip energy storage devices for the emerging stretchable electron- ics. Using the printing method for fabricating intrinsically stretchable elec- tronic components remains a novel approach. In this thesis, interdigitated structures of intrinsically stretchable electrodes were printed on a stretchable thermoplastic polyurethane (TPU) substrate using a formulated ink based on Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):Polystyrene Sulfonate. Formulated elec- trolytes based on Poly(4-styrene Sulfonic Acid) and Phosphoric Acid were applied to the electrodes to complete the fabrication of microsupercapacitors. Cyclic Voltammetry (CV), Galvanostatic Charge-Discharge (GCD) and Elec- trochemical Impedance Spectroscopy (EIS) were used to characterize the per- formance of the devices. The stretchability of the electrodes was also mea- sured. Results from CV-measurements revealed a maximum capacitance of740 µF cm−2 at a scan rate of 5 mV s−1. GCD-measurements showed a capaci- tance of 952 µF cm−2 for the same device and an equivalent series resistance of approximately 7 kΩ. The printed electrodes exhibited a stretchability of 80%. The results show the feasibility of fabricating intrinsically stretchable energystorage devices using commercially available materials and a simple 3D print- ing technique. This method could be used as a high-throughput and low-cost method for stretchable electronics applications. / Syftet med detta arbete är att utveckla en simpel Direct Ink Writing (DIW) metod för framställning av intrinsiskt sträckbara mikrosuperkondensatorer som effektiva on-chip energilagrinsenheter i kommande sträckbar elektronik. Användandet av DIW för att tillverka intrinsiskt sträckbara elektroniska kom- ponenter är ett nytt tillvägagångssätt. I detta arbete trycktes interdigiterade strukturer av intrinsiskt sträckbara elektroder på ett sträckbart termoplastiskt polyuretan (TPU) substrat genom att använda ett formulerat bläck baserat på Poly(3,4-etylendioxitiofen):Polystyren Sulfonat (PEDOT:PSS). Formuler- ade elektrolyter baserade på Poly(4-styrensulfonsyra) och Fosforsyra applicer- ades på elektroderna för att färdigställa tillverkningen av mikrosuperkonden- satorer. Cyklisk Voltammetri (CV), Galvanostatisk uppladdning-urladdning (eng. GCD) och Elektrokemisk Impedansspektroskopi (EIS) användes för att karaktärisera enheternas prestanda. Bläckets sträckbarhet uppmättes också. Resultaten från CV-mätningar visade att den maximala kapacitansen var 742µF cm−2 vid skanningsfrekvensen 5 mV s−1. Kapacitansen från GCD-mätningar var 952 µF cm−2 för samma enhet och den ekvivalenta serieresistansen var cirka 7 kΩ. Sträckbarheten som de tryckta elektroderna uppvisade var 80%. . Re- sultaten påvisar möjligheten att kunna framställa intrinsiskt sträckbara en-ergilagringsenheter genom att använda kommersiellt tillgängliga material och en simpel metod för friformsframställning. Denna metod skulle kunna använ- das för att framställa sträckbara elektroniska komponenter till låg kostnad och med hög produktionstakt.

This project was conducted as a case study at Öhlins Racing AB, a manufacturer of suspension systems for automotive applications. Öhlins usually manufacture their components by traditional methods such as forging, casting, and machining. The project aimed to investigate how applicable Additive Manufacturing (AM) is to manufacture products for suspension systems to add value to suspension system components. For this, a proof of concept was designed and manufactured. The thesis was conducted at Öhlins in Upplands Väsby via the consultant firm Combitech.  A product catalog was searched, screened, and one part was selected. The selected part was used as a benchmark when a new part was designed for AM, using methods including Topology Optimization (TO) and Design for Additive Manufacturing (DfAM). Product requirements for the chosen part were to reduce weight, add functions, or add value in other ways.  Methods used throughout the project were based on traditional product development and DfAM, and consisted of three steps: Product Screening, Concept Development, and Part Design. The re-designed part is ready to be manufactured in titanium by L-PBF at Amexci in Karlskoga.  The thesis result shows that at least one of Öhlin's components in their product portfolio is suitable to be chosen, re-designed, and manufactured by AM. It is also shown that value can be added to the product by increased performance, in this case mainly by weight reduction. The finished product is a fork bottom, designed with hollow structures, and is ready to print by L-PBF in a titanium alloy.

Målet med detta projekt har varit att utveckla en monteringsvänlig och kostnadseffektiv ljuddiffuser, en komponent som inte ska påverka ljudnivån och luftflödet för mycket, tillskillnad från den befintliga lösning som idag används i 3nine AB:s oljedimavskiljare. Examensarbetet följer den produktutvecklingsprocess som redogörs i boken Produktutveckling – Konstruktion och design av Karl T. Ulrich och Steven D. Eppinger. Där arbetet har anpassats för tidsramen på 10 veckor och delats upp i fyra faser. Fas1 – Förstudie, Fas 2 – faktainsamling, Fas 3 – Genomförande och Fas 4 – Rapportering. Den lösning som används idag består av fem vikta bitar sträckmetall som har sytts ihop med ståltråd, ljuddiffusern tar lång tid att montera ihop och att montera ned i maskinen. De fem vikta bitarna sträckmetall har vassa kanter efter klippning som försvårar monteringen ytterligare. En ljuddiffuser har en kostnad på 100 kr/st att framställa. För denna lösning togs mätvärden i 3nine AB:s verkstad fram som agerar som referensmätvärden, monteringstid – 333 [s], ljudnivå – 68 [dB], luftflöde – 319 [m ³/h] och DFA – index (mätvärde för monteringsvänlighet) – 5,4 %. Där 100 % ses som optimal monteringsvänlighet och högre DFA-index leder till reducerade kostnader. Då luft strömmar genom maskinen så påverkar detta mätvärdena och möjlig design av ny prototyper, men strömningslära är kunskaper som vi saknar och detta analyser med avseende på detta avgränsades bort. Genom Idéutvecklingsprocesser som Brainstorming, 6-3-5 Brainwritning, Morfologiskmatris, Pughmatris, konceptskisser, Virtuella koncept (3D-CAD) och friformsframställning (3D-utskrivning av prototyp) så togs fem prototyper fram som sedan testades för monteringstid, ljudnivå, luftflöde och DFA-index. Dessa tester resulterade i att det var en prototyp som utmärkte sig med förbättrade resultat jämfört med referensmätvärdena av befintliga ljuddiffusern. Mätvärden för prototypen ”45° väggen”, monteringstid – 16 [s], ljudnivå – 65 [dB], luftflöde – 342 [m ³/h] och DFA – index (mätvärde för monteringsvänlighet) – 93 %. Risk – och FEM-analys genomfördes på prototypen för att identifiera svagheter i konstruktionen, lösningar på dessa rekommenderas i form av små förändringar som t.ex. rundningar vid hörn. Dessa mätvärden redogör att den framtagna lösningen är bättre än dagens lösning och rekommenderas att implementeras och vidareutvecklas av företaget / The aim of this project has been to improve the existing noise diffuser used currently today in the oil-separatingmachines developed by 3nine AB. By reducing noise levels, increasing the air flow, increasing the “ease of assembly” and making it more cost effective. The thesis follows the product development process described in the book “Product Development - Construction and Design” by Karl T. Ulrich and Steven D. Eppinger. The work was adapted for a 10-week timeframe and divided into four phases. Phase 1 - Pre-Study, Phase 2 – Information gathering, Phase 3 - Implementation and Phase 4 - Reporting. The solution used today consists of five folded pieces of stretch metal that have been sewn together with steel wire, the noise diffuser takes a long time to assemble and to fit into the machine. The five folded pieces of stretch metal have sharp edges after cutting, which further complicates the assembly. The production cost for each diffuser is 100 kronor. For the present solution, the measurement values taken at 3nine AB's workshop were set as reference values, assembly time - 333 [s], noise level - 68 [dB], airflow - 319 [m³ / h] and DFA-index (measurement value for ease of assembly) - 5.4%. DFA-index when 100% is seen as the optimal ease of assembly and a higher DFA-index leads to reduced costs. As air flows through the machine, this affects the measured values and possible design of new prototypes, but fluid mechanics is one knowledge we lacked and therefor analysis of this was not possible and delimited. Through Idea Development Processes such as Brainstorming, 6-3-5 Brainwriting, Morphological Matrix, Pugh matrix, Concept Sketches, Virtual Concepts (3D-CAD) and Rapid prototyping (3D-prototype printing), five prototypes were produced, then tested for assembly time, noise level, airflow and DFA -index. These tests resulted in a prototype that featured improved results compared to the reference values of the existing noise diffuser. Measurement values for prototype "45° wall" where assembly time - 16 [s], noise level - 65 [dB], airflow - 342 [m³ / h] and DFA index - 93%. Risk-analysis and FEA was carried out on the same prototype to identify weaknesses in the design. The solutions to these weaknesses are recommended in the form of small design changes such as rounded sharp corners. These measured values state that the solution developed is better than today's solution and is recommended to be implemented and further developed by the company.