The adhesion of coatings is of high importance in the coating industry and a more thorough understanding of adhesion behavior is required. In this thesis work, seven parameters affecting adhesion of silane-modified poly(urethane urea) (PUSi) coatings on pretreated steel and aluminum substrates were studied. These parameters include substrate type, dry film thickness (20-30 and 60-70 μm), solid content (40, 60, and 70 wt%), resin ratio between two different types of PUSi (PUSi-A: PUSi-B = 70:30, 50:50, and 30:70 wt ratio), crosslinking density, additive, and curing condition. The different pretreatments of substrates include solvent wiping, sandblasting, phosphating, and galvanizing. A commercial paint product (‘yellow topcoat’) was used as a reference for the study of substrates and additives. Several formulations of clearcoat, prepared from the same PUSi resins as the commercial paint product, were mainly used in every experiment. The obtained coatings were tested for their adhesion properties using cross hatch adhesion test, bending test, and humidity resistance test. The film hardness and thermo-mechanical properties were evaluated with König pendulum hardness test and Dynamic Mechanical Analysis (DMA), respectively. Surface energies of all substrates were analyzed with Contact Angle Measurement (CAM). The PUSi-A and PUSi-B resins used in the coating formulations were characterized with Differential Scanning Calorimetry (DSC), Size-Exclusion Chromatography (SEC), and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). The results showed a correlation between poor adhesion properties and the relatively low surface energies of some substrates, namely cold-rolled steel (CRS), industrial ACE aluminum, and standard Q aluminum. The use of silane-functional crosslinking agent and silane adhesion promoters in the coatings has greatly enhanced adhesion. The increase in film hardness via increased crosslinking density also did not hinder the adhesion due to the presence of silane groups in the crosslinker. Additionally, increased time and temperature during curing showed positive effects. However, the variation of resin ratio, solid content, and film thickness did not offer significant adhesion improvement in this study. / Adhesionsegenskaperna hos ytbeläggningar är av stor betydelse i färg- och lackindustrin och en djupare förståelse av vidhäftning är av stor betydelse. I detta uppsatsarbete studerades sju parametrar som påverkar vidhäftning av silanmodifierad poly(uretan-urea) (PUSi)-beläggningar på stål- och aluminiumsubstrat. Dessa parametrar inkluderar substrattyp, torr filmtjocklek (20-30 och 60-70 μm), torrhalt (40, 60 och 70 viktprocent), mängdförhållandet mellan två olika typer av PUSi (PUSi-A: PUSi-B = 70:30, 50:50 och 30:70 viktprocent), tvärbindningsdensitet, tillsatsmedel och härdningsbetingelser. Förbehandlingen av substraten inkluderar lösningsmedelsavtorkning, sandblästring, fosfatering och galvanisering. En kommersiell ytbehandlingsprodukt innehållandes gula pigment (gul topplack) användes som referens. Flera formuleringar av klarlack, framställda av samma PUSi-hartser som den kommersiella produkten, användes i det experimentella arbetet. Beläggningarna testades med avseende på deras vidhäftningsegenskaper med ’cross-hatch’-test, böjningstest och fuktbeständighetstest. Filmhårdhet och termomekaniska egenskaper utvärderades med König pendelhårdhetstest respektive Dynamisk Mekanisk Analys (DMA). Ytenergier för alla substrat analyserades med kontaktvinkelmätning (CAM). PUSi-A- och PUSi-B-hartserna som användes i ytbeläggningarna karaktäriserades med Differential Scanning Calorimetry (DSC), Size-Exclusion Chromatography (SEC) och Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Resultaten visade en korrelation mellan dålig vidhäftning och låga ytenergier för vissa underlag, främst kallvalsat stål (CRS), industriellt ACE-aluminium och standard Q-aluminium. Användningen av silan-funktionell tvärbindare och en silan-baserad primer förbättrade vidhäftningen avsevärt. Ökningen i filmhårdhet genom högre tvärbindningsdensitet resulterade inte i sämre vidhäftning eftersom tvärbindaren innehåller silan-grupper vilket bidrog till att upprätthålla vidhäftningen. Längre tid och högre temperatur vid härdning gav generellt bättre vidhäftning, liksom tillsats av urea. Att variera mängden bindemedel, torrhalt eller filmtjocklek gav inte någon signifikant påverkan på vidhäftning i denna studie.

Microalgae used in sewers to capture CO2 eventually turns into waste material. Through the use oftheir biomass, the waste algae can be given a new purpose. In this study attempts to extract starch or PHA from three different algae; Calothrix Scytonemicola, Scenedesmus Almeriensis and Neochloris Oleoabundans, were made. We also attempted to create a bio-based plastic material. Both Scenedesmus Almeriensis and Neochloris Oleoabundans are starch rich microalga. By washing with acetone, cryo grinding, use of ultrasonic homogenizer and dialysis, starch was likely extracted successfully. The extracted material and the plasticiser Carboxymethyl Cellulose (CMC) was used to cast plastic film. The cast film was very thin and brittle; perhaps by using different plasticisers or additives a more usable bio-based plastic material can be created. The PHA rich algae Calothrix Scytonemicola was used to extract PHA. The algae was washed with acetone, cryo grinded and then mixed with Sodium Hypochlorite(aq) and deionised water to extract the desired PHA. Due to a shortage of algae very small amounts of material could be extracted. Therefore, the casting of a plastic film was performed with commercial PH3B, which is a type of PHA. Three attempts were conducted. The first one with only chloroform, the second one with CMC and chloroform and the last one with Sucrose Octaacetate and chloroform. The film with Sucrose Octaacetate gave the best plastic material in regards to mechanical properties. / Mikroalger som används i kloaker för att binda CO2 blir till slut restavfall. Genom att använda dess biomassa kan restalgerna få ett nytt syfte. I denna studie utfördes extraktionsförsök av stärkelse samt PHA från tre olika alger, Calothrix Scytonemicola, Scenedesmus Almeriensis och Neochloris Oleoabundans. Ytterligare försök genomfördes för att försöka framställa ett biobaserat plastmaterial. Både Scenedesmus Almeriensis och Neochloris Oleoabundans är stärkelserika mikroalger. Genom att tvätta dem med aceton, kryomalning, användning av en ultrasonic homogenizer och dialys kunde stärkelse troligtvis extraheras. Det extraherade materialet blandades med karboxymetylcellulosa (CMC) för att skapa en plastfilm. Filmen blev väldigt tunn och spröd, således behövs antingen en annat mjukningsmedel eller tillägg av additiv för att skapa ett mer användningsbart biobaserat plastmaterial. Den PHA-rika algen Calothrix Scytonemicola användes vid extraktionen av PHA. Algerna tvättades med aceton och kryomaldes innan PHA förhoppningsvis extraheras med hjälp av natriumhypoklorit(aq) och avjonat vatten. På grund av en för liten mängd tillgänglig alg extraherades endast en liten mängd material. Det var därför inte möjligt att skapa en plastfilm av vårt extrakt utan istället användes kommersiell PH3B, som är en typ av PHA. Tre försök genomfördes, en med endast kloroform, en med CMC och kloroform och den sista med sucrose octaacetate och kloroform. Den sistnämnda filmen gav det bästa plastmaterialet med avseende på de mekaniska egenskaperna.

I detta examensarbete har jag utforskat hur möbeltapetserarens kunskap om textil formgivning och hantverk kan utnyttjas för att uppdatera produkten stolsöverdrag. Mitt mål var att formge, produktutveckla och tillverka prototyper av stolsöverdrag till stolen NON, designad av Komplot Design för Källemo. Jag sökte svar på frågan hur stolsöverdrag kan förändra upplevelsen och relevansen av stolen. Arbetet genomfördes med ett utforskande arbetssätt där jag testade olika lösningar för att till slut landa i fyra olika produkter. Jag använde de tre aspekterna ergonomi, estetik och funktion som ett ramverk i arbetet och fördjupade mig i dessa aspekter med hjälp av litteratur, internetkällor och samtal. / In this degree project, I have explored how the upholsterer’s knowledge of textile design and craftsmanship can be used to update the product chair covers. My goal was to design, develop and manufacture prototypes of chair covers for the chair NON, designed by Komplot Design for Källemo. I sought answers to the question how chair covers can change the experience and relevance of the chair. The project was carried out with an exploratory working method where I tested different solutions to finally decide on four different products. I used the three aspects of ergonomics, aesthetics and function as a framework for the project and delved into these aspects through research in literature, internet and conversations.

För att motverka att innehållet i en behållare läcker ut krävs det att förslutningen är tät. För att förhindra läckage används någon form av tätning. På kapsyler i plast integreras ofta tätande element direkt i kapsylen i form av läppar eller kanter som pressar mot flaskan.Studien berör den inbyggda tätningen på en ”push-on”-kapsyl i Polypropencopolymer. Kapsylen tillverkas av Emballator Växjöplast AB och kallas DLM (dropless medicine) då den i de flesta fall monteras på glas- eller plastflaska som innehåller medicin. Kapsylens underdel pressas på flaskan permanent och den tvådelade kapsylen fungerar genom att en separat överdel skruvas på underdelen.Studien innehåller produktutvecklingssteg för att ta fram en uppdaterad konstruktion som ska klara av de problem som flaskans profil medför. Studien är upplagd som en DRM-studie och försöker svara på vad som påverkar tätningsförmågan hos en kapsyl och hur de tätande elementen kan konstrueras för att neutralisera flaskans form. Problemen uppstår främst när kapsylen är monterad på glasflaskan och roteras, då flaskan i vissa fall har en något oval profil. Det är när flaskan roteras som tätningen inte anpassar sig tillräckligt fort för att bli tät igen. Genom arbetets gång har man insett att i stället för att forma tätningen så att den följer behållarens form fortare, och riskera plastisk deformation på grund av relaxation hos materialet, väljer man att placera ytterligare en tätning på toppen. Ytan på toppen av flaskan utnyttjas, eftersom det är en ledig yta på både kapsyl och flaska,för att tätningarna ska komplettera varandra. Det görs för att kunna ha kvar den nuvarande tätningen och endast addera en topptätning som är mindre känslig för ovalitet hos flaskan. Studiens resultat bör ses som underlag för framtagning av prototyper och testning, då det inte går att garantera konstruktionens duglighet utan fortsatt testning / To prevent the contents of a container from leakage the closure of the container mustbe sealed. Some kind of seal is used to prevent leakage. The sealing part of plastic caps is usually integrated in the design of the cap in form of lips or edges that areputting pressure against the bottle.The study refers to the integrated seal on a “push-on” cap that is made of Polypropylene copolymer. The cap is manufactured by Emballator Växjöplast AB and is called DLM (dropless medicine) since it is mounted to a glass or plastic bottle containing medicine in most cases. The bottom part of the cap is pressed onto the bottle permanently and the two-part design works through a separate top part that is screwed onto the bottom part.The study contains product development steps to create an updated design that manages the problems caused by the profile of the bottle. The study is laid out as a DRM-study that is trying to answer what is affecting a cap´s ability to seal and how the sealing elements can be designed to neutralize the shape of the bottle. The problems are appearing mostly when the cap is mounted to the glass bottle and is rotated, since the bottle in some cases has an oval profile. It is when the bottle is rotated that the seal is not adapting fast enough to become sealed again.Through the process of the study, it has been realized that it is better to place a second seal on top of the bottle instead of designing a seal that follows the shape of the container. This is done to reduce the risk of plastic deformation due to relaxation of the material. The surface at the top of the bottle is utilized, since it is an unoccupied space at both the cap and the bottle, to have the seals complete each other. This is done to be able to keep the current seal and just add a top-seal that is less sensitive for ovality of the bottle. The results of the study should be seen as a basis for production of prototypes and testing since it not possible to guarantee the capability of the design without continued testing.

Für die Materialcharakterisierung und Parameteridentifikation von technischen Elastomeren werden homogene Probekörper benötigt. Eine besonders wichtige Beanspruchungsart ist dabei der einachsige Zug/Druck. Für Versuche dieser Art findet die Standard-Hantel Anwendung, die für kombinierte Zug-/Druckversuche geeignet ist. Allerdings lässt sich hier schon bei geringen Druckbelastungen ein inhomogener Messbereich detektieren. Ein Ziel dieser Arbeit besteht in der Entwicklung eines neuen und verbesserten Probekörpers, der für hochpräzise Zug-/Druckversuche geeignet ist. Im Gegensatz zur Standard-Hantel wird der für Messungen zugänglich gemachte homogene Messbereich deutlich verbessert. Darüber hinaus soll der Bereich der maximal erreichbaren Stauchung signifikant erhöht werden. Der Probekörper selbst weist dabei eine verhältnismäßig einfache Hantelgeometrie mit verlängertem Mittelteil auf. Durch ein spezielles Design der Halterungsgeometrie kann sowohl ein homogenes Verzerrungsfeld erreicht als auch eine hohe Knickstabilität gewährleistet werden. Die Grundidee besteht dabei darin, dass der Probekörper mit zunehmender Stauchung immer weiter mit der Halterungsgeometrie in Kontakt tritt und dadurch seine knickgefährdete Länge reduziert wird. Mit Hilfe eines speziellen Halterungsalgorithmus kann eine neue, verbesserte Halterungsgeometrie berechnet werden. Mit dem entwickelten Probekörper-Setup (bestehend aus Hantel- und Halterungsgeometrie) lassen sich dann eine Vielzahl phänomenologischer Eigenschaften von technischen Elastomeren wie Payne- Effekt, Mullins-Effekt, Erholungs- und Relaxationsverhalten vorzugsweise bei extremen Stauchungen (bis zu 70 %) untersuchen. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit besteht in der Entwicklung eines Scherprobekörpers zur Realisierung präziser Schermessungen. Das Design soll dabei auf einem flächigen Probekörper (Elastomermatte) beruhen, um Alterungsuntersuchungen, Untersuchungen mit faserverstärkten Materialien und Versuche mit Vorreckungen realisieren zu können. Im Gegensatz zu herkömmlichen Scherprobekörpern soll dabei auf eine stoffschlüssige Verbindung mittels Kleben oder Anvulkanisieren aufgrund von Materialirritationen oder Schrumpf verzichtet werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde diesbezüglich ein spezielles Fixierdesign mit Stiften entwickelt, welches zur Ausbildung nahezu homogener Scherdeformationen führt. Damit lassen sich eine Vielzahl wichtiger Eigenschaften bei einer annähernd homogenen Scherdeformation untersuchen. / Homogeneous test specimens are required for material characterization and model parameter identification. An important kind of loading is uniaxial tension/compression. For this, a standard dumbbell is available for combined tension-compression tests. But even for small compressive strains the standard dumbbell leads to an inhomogeneous stress state in the measuring zone. One aim of this work is the development of a new test specimen, which is suitable for high-precision tension/compression tests. In comparison to the standard dumbbell the homogeneity in the measuring zone is significantly improved. Furthermore, the range of maximal compression is increased substantially. The test specimen itself consists of a slender dumbbell structure. By a special design of the mounting geometry, homogeneous stress and strain fields as well as a high stability can be achieved. For an increasing compression, the test specimen comes into contact with the mounting geometry and the critical length is reduced. By means of dynamic analysis, the mounting geometry was calculated and optimized. This method is a powerful tool for developing new mounting geometries, by taking into account both the stability and the homogeneity characteristic. With the developed specimen-setup (consisting of dumbbell and mounting geometry), the phenomenological characteristics of rubber like Payne effect, Mullins effect, recovery and relaxation behavior can be investigated up to a compressive strain of 70 %. Another aim of this work is the development of a shear specimen, which enables precision shear measurements for large shear values. The design is based on a planar test specimen (rubber mat) in order to enable ageing tests, tests with fibre-reinforced materials and tests with pre-stretching. In contrast to other shear specimens, a material-locking connection by gluing or vulcanizing sould be avoided in consequence of material irritation or shrinkage. For this, a special fixing design was developed, which enables a uniform initiation of shear deformation for different rubber thicknesses. Finally, the new shear specimen enables the investigation of typical rubber properties.

Es wurde die Optimierungssoftware SPC-Opt entwickelt, mit welcher sich Aufgaben aus den Bereichen der Formoptimierung sowie der Material- und Formidentifikation bearbeiten lassen. Zur Lösung von Identifikationsproblemen steht eine robuste Implementierung des Levenberg-Marquardt-Fletcher-Verfahrens zur Verfügung. Ergänzt wird dieses durch Line-Search- und Trust-Region-Verfahren, welche sich besonders für Aufgaben der Formoptimierung eignen. Es wurden effiziente Algorithmen zur Approximation der Hesse-Matrix sowie verschiedene Verfahren zur Startparametervariation integriert. Das Programm verfügt über Schnittstellen zur Nutzung von ABAQUS, ANSYS, MSC.MARC, eigenen FEM-Programmen sowie LUA-Skripten. Für Formoptimierungen können geometrische Konturen durch NURBS approximiert und deren Kontrollpunkte als Formparameter genutzt werden. Die Aktualisierung der FEM-Netze entsprechend der Formparameteränderung erfolgt durch ein analytisches Verfahren. Der zweite Schwerpunkt der Arbeit bezieht sich auf die Weiterentwicklung bestehender Verfahren zur Materialparameteridentifikation im Bereich der Gummiwerkstoffe. Hierbei wurde das Konzept der Anpassung anhand bauteilnaher Probekörper entwickelt. Dabei wurde am Beispiel einer Fahrwerksbuchse ein Probekörper entworfen, welcher dem originalen Bauteil zwar ähnlich sieht, jedoch eine deutlich einfachere Geometrie hat. Durch diesen konnte das Verhalten des Bauteils gut approximiert und sichergestellt werden, dass die im Rahmen der Parameteridentifikation durchgeführten FEM-Simulationen sicher konvergieren. Zudem wurden die Nutzerschnittstellen des inelastischen Morph-Stoffgesetz für MSC.MARC und ABAQUS weiterentwickelt, sodass diese nunmehr auch im industriellen Umfeld nutzbar sind. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Verwendung bauteilnah identifizierter Parameter zu einer erheblich besseren Abbildung des Materialverhaltens führt als die Verwendung anhand von Standardprobekörpern identifizierter Parameter. Weiterhin zeigte sich, dass vor allem der Einsatz eines Stoffgesetzes mit der Möglichkeit zur Abbildung des charakteristischen Verhaltens von Elastomeren unbedingt erforderlich ist. / Within the scope of this work the optimization software SPC-Opt has been developed to successfully process tasks in the fields of shape optimization and parameter identification. The software includes a robust Levenberg-Marquardt-Fletcher algorithm, several line search and trust region algorithms as well as efficient methods for the approximation of the Hessian matrix. Additionally, procedures for the variation of initial parameters (Design Of Experiments) were implemented. The software includes interfaces to ABAQUS, ANSYS, MSC.MARC, in-house FEM programs and LUA scripts. Within shape optimization problems, geometric shapes are approximated by NURBS and the related control points are employed as design variables. For the update of the FE mesh during the variation of the design variables, a special analytical algorithm is used to preserve the mesh topology. Another focus is related to the further development of existing material parameter identification procedures for rubber materials. Therefor, the concept of component-oriented specimens was developed. Using the example of a bushing, a specimen was designed, which is similar to the original component but has a much simpler geometry. According to this, the behavior of the original component is approximated and the stability of necessary FE simulations is ensured. Additionally, the utilized Model of Rubber Phenomenology (MORPH) is improved in view of the industrial use. It is shown that the identification of material parameters using component-oriented specimens leads to a much better approximation of the original component behaviour than using standard specimens. Additionally, it is shown that the use of a material law which can consider characteritic properties of elastomers, is absolutely necessary.

Utifrån en problemställning formulerad av Trafikverkets skyltfond har produktutvecklingsföretaget Prodelox drivit ett projekt med syfte att testa kreativa idéer för att minska bromssträckan för personbilar i nödsituationer. Som en del i projektet har ett examensarbete genomförts vilket resulterat i denna rapport. Examensarbetet ämnar sammanställa en mängd idéer på alternativa metoder att bromsa bilar, för att sedan välja ut tre av dessa för praktiska tester. Idén med att korta bromssträckan grundar sig i trafiksäkerhetsarbetet i kombination med introduktionen av nya tekniska system som kan förutspå kollisioner. Om en kollision kan förutses är det av största intresse att kunna bromsa in bilen så mycket som möjligt innan detta sker för att minska skadorna och rädda liv. Ur ett förutsättningslöst perspektiv har kreativa idéer tagits fram. Rapporten tar dessutom upp och sammanfattar friktionsteorier och fordonsdynamiska aspekter att ta hänsyn till vid utvecklingsarbetet. Projektet följer en produktutvecklingsmetodik presenterad av Ulrich och Eppinger (2008) och omfattningen är utvecklingsfasens tidiga steg. Genom två iterationer utvecklas koncept genom framtagande av kravspecifikation, konceptgenerering, och konceptval. Idéer testas löpande genom fysiska såväl som virtuella prototyper under hela processen. Den första utvecklingsiterationen resulterar i 17 konceptidéer innefattande olika typer av bromsmetoder. Koncepten delas in i kategorierna ökad friktion, ökad normalkraft, spjärn mot asfalten, aerodynamik och magnetism. Tre koncept väljs ut och utvecklas vidare: Koncept Ankare, Gummiplatta och Avverkan. Utvecklingen av koncept Ankare resulterar i ett koncept där en infästning i asfalten sker i farten under bilen med hjälp av krutdrivna spikpistoler. Fästet förbinds med bilen med ett textilband kallat Tear Webbing. Det är två sydda remmar som producerar en konstant kraft då remmarna slits isär och sömmarna rivs upp. Bandet testas praktiskt och ger en bromseffekt på uppemot 1,5 g-krafter, medan de krutdrivna spikpistolerna inte kan testas i farten inom ramen för detta projekt. Koncept Gummiplatta bygger på att en stor gummiyta placerad under bilen trycks ner i marken och lyfter framvagnen på bilen. Olika gummibelägg testas med förhoppningen att hitta ett gummibelägg med goda friktionsegenskaper. Ökad area och optimerade materialegenskaper kan i teorin leda till bättre friktion. Konceptet testas på både vått och torrt väglag genom en konstruktion under testbilens framvagn. Fyra olika gummiprover jämförs med bilens vanliga bromsar. Endast ett gummi, naturgummi, presterar bättre än referensen i tester från 50 km/h, medan resten resulterar i längre bromssträcka. Vid tester från 100 km/h presterar samtliga gummiprover sämre än referensbromsningarna. Koncept Avverkan baseras på idén att en större kraft än friktionskraften kan fås ut om ett hårt material trycks ner i asfaltens yta och river upp densamma. Deformationerna av asfalten åstadkommer den bromsande kraften. I test av konceptet höll inte konstruktionen, men retardationen som utvecklades innan konstruktionen gav vika kom upp i 1,2 g-krafter, något som visar på att konceptet har kapacitet att korta bromssträckan. Som fortsättning på detta projekt föreslås flera vägar att gå. Koncepten Ankare och Avverkan visar på stor potential att korta bromssträckan och nya projekt med syfte att fortsatt utveckla och testa dessa koncept föreslås. Även andra projekt som ligger utanför syftet av denna rapport, så som en idé för att minska dubbdäcksanvändningen, föreslås för utredning i framtida studier. / At the request of the Swedish Transport Administration the product development company Prodelox has initiated a project aiming to test creative ideas on reducing the braking distance for passenger cars in emergency situations. As a part of this project a master thesis has been conducted resulting in this report. The thesis aims to compile ideas on alternative methods for braking cars, and thereafter choosing three of them for practical testing. In combination with introduction of new technical innovations that predict collisions, an alternative braking system that could brake more than standard brakes are of great interest. By reducing the braking distance deaths and serious injuries in traffic can be reduced. From this perspective ideas have been impartially generated. The report includes friction theory and vehicle dynamics to consider in the development. The project is following a product development process presented by Ulrich and Eppinger (2008) and focuses on the early stages of the process. In two iterations concepts are developed through the phases target specification, concept generation and concept selection. Ideas are concurrently tested through physical as well as virtual prototypes. The first development iteration resulted in 17 concepts including different kinds of braking methods. The concepts are divided into five categories; increased friction, increased normal load, grabbing of the asphalt, aerodynamics, and magnetism. Three concepts are chosen for further development; concept Anchor, Rubber plate, and Rip up. The development of concept Anchor results in a concept for which an attachment is made in the asphalt on the fly by use of cartridge actuated fastening machine. The attachment is connected to the car by a textile webbing, called Tear Webbing. It consists of two sewn straps that produce a constant force when torn apart. In practical tests, the concept generate a breaking effect of 1.5 g-forces, while the cartridge actuated fastening cannot be tested on the fly within this project. The development of concept Anchor results in a concept for which an attachment is made in the asphalt on the fly by use of cartridge actuated fastening machine. The attachment is connected to the car by a textile webbing, called Tear Webbing. It consists of two sewn straps that produce a constant force when torn apart. In practical tests, the concept generate a breaking effect of 1.5 g-forces, while the cartridge actuated fastening cannot be tested on the fly within this project. Concept Rip up is based on idea that a bigger force than the frictional force can be achieved by pressing a hard material into the surface of the asphalt road and tearing up the same. The deformations of the asphalt generate the braking force. While testing the concept the structure holding the horns broke, but the force achieved before time of collapse was corresponding to a deceleration of 1.2 g-forces. This shows that the concept has potential to reduce the braking distance. To conclude this project several new projects are suggested. The concepts Anchor and Rip up show great potential to reduce the braking distance and new projects aiming to further develop and test these concepts are recommended. Also other further studies outside the frame of this report are suggested, for example an idea on how to reduce the usage of studded tires.

Bei der Wiederverwertung von Alt- und Abfallgummi stehen Industrie und Forschung im Gegensatz zu den rein thermoplastischen Kunststoffen wie Polypropylen und Polyäthylen immer noch am Anfang. Große Mengen der roh- und werkstofflich wertvollen (Technischen und Sonstigen Elastomerartikel, sogen. TSE-Gummiab- fälle (ca. 400 T Jahrestonnen) werden gegenwärtig noch in Zementöfen und E-Werken verbrannt (thermisch entsorgt). Die werkstoffliche Aufbereitung, d.h. das Mahlen zu Gummigranulat bzw. -mehl ermöglicht es, inbesondere verstärkungsmittelfreies Gummimehl sehr kleiner Partikelgrößen (<0,4 mm) in einem speziellen reaktiven Mischverfahren mit Kunststoffen zu Kompositwerkstoffen (Blends und Elastomerlegierungen) zu verarbeiten. In den Elastomerlegierungen ist das Gummimehl chemisch und physikalisch mit der Kunststoffmarix gekoppelt. Deshalb kommen diese Kompositwerkstoffe in ihren Eigenschaften den der TPE (Thermoplastische Elastomere) sehr nahe. Das Projekt untersucht Einflüsse verschiedener Mahl- prozesse auf die Qualität des Gummimehls und versucht das Mischverhältnis der Ausgangskomponenten und den Mischprozeß zu optimieren. Als Qualitätskriterien für diese experimentellen und theoretischen Arbeiten gelten verschiedene mechanisch-physikalische Eigenschaften von Formteilen, die nach unterschiedlichen Verarbeitungs- methoden (Extrudieren, Formpressen, Spritzgießen) aus den Kompositwerkstoffen hergestellt wurden. Die Arbeitsgruppe um Dr. Michael von der TU Chemnitz prüft die Eignung der Gummimehle, die nach dem noch weitgehend unbekannten und von dem polnischen Projekt- partner entwickelten Mahlverfahren, der sogen. SSSP- Methode (Solid-State Shear Pulverisation) hergestellt wurden, betreffs ihres Einsatzes als Hauptrezepturkomponente in Elastomerlegierungen und speziellen Blends. Im SSSP-Zerkleinerungsprozeß werden die Gummiwerkstoffe höchsten Scherkräften ausgesetzt. Die dadurch ent- stehenden inneren Spannungen führen zur Zerkleinerung des Gummis in feinste Partikel (0,1 …0,3mm) jedoch mit sehr großen Oberflächen. Sowohl die TU Chemnitz als auch die ATL Bydgoszcz sind in der TPE-Forschung, ein Markt mit wachsender Nachfrage, seit Jahren sehr erfolgreich. Ziel des Projektes ist es, zusammen mit dem Fraunhofer Institut UMSICHT Oberhausen, der Greiner RUBBERTEC GmbH Nürtingen und weiteren Firmen der Gummiindustrie Kompetenzen zusammenzuführen und somit neue Erkenntnisse auf dem Gebiet des Kunststoff- und Gummirecyclings zu gewinnen, die kurzfristig in die Praxis umgesetzt werden können. Das Projekt wird als Auftakt gemeinsamer Forschungs- kooperationen verstanden und wird im Rahmen einer gemeinsamen Ausschreibung des Auswärtigen Amtes und des BMBF zum Deutsch-Polnischen Jahr 2005/2006 mit Mitteln des BMBF gefördert.

Thermal nanoimprint lithography (T-NIL) is a cheap and fast technique to produce nanopatterns in polymeric materials. It creates these patterns by pressing a stamp down into a polymer film that has been heated above its glass transition temperature. These nanopatterned polymer films can be used in a wide variety of scientific fields, not the least the organic semiconductor industry. There the nanopatterned films have, among else, been used to improve the efficiency of organic light-emitting diodes (OLEDs). The light-emitting electrochemical cell (LEC), which is similar in structure to an OLED, also uses polymer films in their device structure but the light emitting layer also contains an electrolyte. However, it has not been shown if nanopatterns can improve LECs as well or if it is even possible to make an imprint in their polymer films that are mixed with an electrolyte. This thesis shows that T-NIL can be used to imprint nanopatterns in films made of poly(ethylene oxide) and the conjugated polymer Super Yellow. The best nanopatterns were produced by setting the imprint parameters to  85 °C, 10 bar, 1800 s for poly(ethylene oxide) and 115 °C, 20 bar, 1800 s for Super Yellow. Imprints were also performed on polystyrene but no nanopatterns could be produced. This was most likely because the stamp could not handle the high temperature that is required to make a nanopattern in polystyrene. The best imprint parameters of Super Yellow were then used to produce a pattern in a film made of Super Yellow mixed with the salt tetrahexylammonium tetrafluoroborate (THABF4) in order to be able to produce one imprinted and one reference LEC. The imprinted LEC had a luminosity of 139 cd/m2, an improvement of 20% compared to the reference’s 115 cd/m2 when operated under identical conditions.  The forward direction and the angular dependent electroluminescence spectrum of the imprinted LEC clearly showed an effect not observed in the reference. These findings show that the polymer films used in a LEC can be imprinted with a nanopattern by using T-NIL. The imprinted films can be used to create functional LECs that show different behavior and a higher luminosity compared to a non-imprinted reference. If these results can be repeated it might be the starting point of a brighter future.

This report describes how a car sun visor can be designed in order to meet a sustainability certification called Cradle to Cradle Certified® (C2C). The thesis is a final project for the university program Mechanical Engineering: Product Development and Design at School of engineering, Jönköping University. The thesis is in a collaboration with Polestar, a performance electric car brand with the goal to build sustainable electric cars and help create a sustainable society. One way to take this sustainability work forward is to apply C2C certifications to their products. The aim of the project was therefore to present how a sun visor from a Polestar model would meet the C2C requirements, and to develop a concept and prototype that can potentially receive a C2C certification. The project also aimed to present important conclusions about how C2C affects the product development process. The project was divided into two main sections, one deeper study of C2C and one conceptual design study. The work began with examining the structure and requirements of C2C. These were then compared to Polestar’s sun visor. Several product development phases were carried out with Bootcamp bootleg and the C2C process to develop concepts that could meet C2C´s and Polestar´s requirements. The concepts were then presented to a focus group in order to select a concept for further development. The result is a conceptual sun visor that is well adapted for C2C. The concept has a big focus on sustainable and safe materials, functions for circularity, with an extra focus on a simple disassembly process. According to the project group, the concept is assessed to possess the potential for the third highest ranking in the C2C certification. The project also resulted in a prototype to present the concept, functions and materials. / I denna rapport redovisas hur solskyddet i en bil kan designas i syfte att uppfylla en hållbarhetscertifiering kallad Cradle to Cradle Certified® (C2C). Examensarbetet är ett slutprojekt för högskoleprogrammet Maskinteknik: Produktutveckling och design vid Tekniska Högskolan i Jönköping. Examensarbetet genomförs i samarbete med Polestar, ett prestanda elbilsmärke som arbetar med att skapa hållbara elbilar för att bidra till ett hållbart samhälle. Ett sätt att föra detta hållbarhetsarbete framåt, är att tillämpa C2C-certifieringar på sina produkter. Målet med projektet blev därför att presentera hur ett solskydd från en Polestar modell uppfyller C2C-kraven, samt att ta fram ett koncept och prototyp som potentiellt kan få en C2C-certifiering. Projektet syftade även till att presentera viktiga slutsatser om hur C2C påverkar produktutvecklingsprocessen. Projektet delades in i två huvuddelar, en djupare studie av C2C och en konceptuell designstudie. Arbetet började med att undersöka uppbyggnaden samt kraven för C2C. Dessa jämfördes sedan mot Polestars solskydd. Flera produktutvecklingsfaser genomfördes med Bootcamp bootleg- och C2C processen för att ta fram koncept som kunde möta kraven från C2C och Polestar. Dessa presenterades sedan för en fokusgrupp i syfte att välja ut ett koncept att utveckla vidare. Resultatet är ett konceptuellt solskydd som är väl anpassat för C2C. Konceptet har stort fokus på hållbara och säkra material, gedigna funktioner för cirkuläritet, med ett extra fokus på en enkel demonteringsprocess. Konceptet bedöms enligt projektgruppen besitta potentialen för den tredje högsta rankingen i C2C certifieringen. Projektet resulterade även i en fysisk prototyp för att presentera konceptet, funktioner och material.