As a cutting edge manufacturing methodology, 3D printing or additive manufacturing (AM) brings much more attention to the fabrication of complex structure, especially in the manufacturing of metal parts.A number of various metal AM techniques have been studied and commercialized. However, most of them are expensive and less available, in comparison with Selective Laser Melting manufactured stainless steel 316L component.The purpose of this Master Thesis is to introduce an innovative AM technique which focuses on material extrusion-based 3D printing process for creating a Stainless Steel 316L part using a metal-polymer composite filament. The Stainless Steel test specimen was printed using an Fused Deposition Modelling based 3D printer loaded with a metal infused filament, followed by industrial standard debinding and sintering process. Investigation was performed on the specimen to understand the material properties and their behaviour during the postprocessing method. In addition effects of debinding, sintering and comparison of the test Specimen before and after debinding stages was also carried out. Metal polymer filaments for 3D printing could be an alternative way of making metal AM parts. / Som en avancerad tillverkningsmetodik ger 3D-printing eller additiv tillverkning (AM) mycket mer uppmärksamhet vid tillverkning av komplex struktur, särskilt vid tillverkning av metallkomponenter. Ett antal olika AM-tekniker vid tillverkningen av olika typer av metallkomponenter har studerats och kommersialiserats.De flesta av dessa AM-tekniker är dyra och mindre tillgängliga, i jämförelse med Selective Laser Melting vid tillverkningen av en komponent i rostfritt stål 316L. Syftet med detta examensarbete är att introducera en innovativ AM-teknik som fokuserar på materialsträngsprutningsbaserad 3D-printingprocess för att skapa ekomponent i rostfritt stål 316Lkomponent med ett metallpolymerkompositfilament. Ett prov bestående av rostfritt stål skrevs ut med en FDM-baserad 3D-skrivare laddad med filament av polymer och metal, följt av industriell avdrivnings-och sintringsprocess. Provet studerades för att förstå materialegenskaperna och dess beteende under efterbehandlingsmetoden. Dessutom genomfördes också resultat från avdrivning och sintring på provet och en jämförelse av provet före och efter avdrivnlngssteget. Metallpolymertrådar för 3D-printing kan vara ett alternativt sätt att tillverka AM-metallkomponenter.

Nytt AB is a startup focusing on simplifying the concept of smart manufacturing to small and medium-sized companies providing an add-on machine monitoring solution for data analyzing. The product is currently under development with the final product soon to be launched. In the next phase of Nytt AB, a marketing plan has to be strategized. This thesis, which is built on previous Nytt AB’s work, focuses on addressing issues that will be important when creating a marketing and sales strategy. The customer is put as the focal point and the customer values analyzed including discussions on productivity improvements within the machines and how to standardize the changes to satisfy every customer. Using research questions as a base for the study, the customer values were analyzed by first understanding the main threats, weaknesses, strengths, and opportunities for the product and then analyzing data from an installed prototype and the improvements that can be achieved based on the data. The customers can, by using the product get statistical facts about their machines which can be the first step to understand the need for changes within their company. With future development, further customer values will appear, such as providing aid on how to improve KPIs such as availability. Providing this information to the customers will help them obtain a better insight into the field of smart manufacturing, the manufacturing of the future. / Nytt AB är ett nystartat företag som fokuserar på att förenkla konceptet smart tillverkning för små och medelstora företag och erbjuder en maskinövervakningslösning för dataanalys. Produkten är just nu under utveckling, slutprodukten planeras lanseras snart. Nästa steg för Nytt AB är att strukturera en marknadsplan. Detta examensarbete, som bygger på tidigare arbete i Nytt AB, fokuserar på frågor som kommer att vara viktiga när man skapar en marknadsförings- och försäljningsstrategi. Kunden blir i fokus när kundvärdena är analyserade inklusive i diskussioner om produktivitetsförbättringar för maskiner och hur man standardiserar förändringarna för att uppfylla kundens krav. Med hjälp av forskningsfrågor, analyseras kundvärdena genom att först förstå de viktigaste hoten, svagheterna, styrkorna och möjligheterna för produkten och sedan analyseras data från prototypen och de förbättringar som kan uppnås baserat på given data. Kunderna kan genom att använda produkten få statistik om sina maskiner vilket kan vara första steget att inse behovet av förändringar inom kundföretaget. Vid utveckling kommer ytterligare kundvärden att dyka upp, till exempel metoder på hur man förbättrar olika nyckeltal, såsom tillgänglighet. Att ge denna information till kunderna hjälper dem att få en bättre inblick i smart tillverkning, framtidens tillverkning.

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

In collaboration with the Karolinska University Hospital, this research was carried out with the aim of executing a consequence analysis of the new regulation (EU) 2017/746. The consequences of the regulation regarding access, distribution, manufacturing and in-house production of in vitro diagnostic products were examined for various departments at the Karolinska University Hospital. This was investigated through an extensive literature study and interviews that were conducted digitally and through email. Of the departments examined, attention was drawn to the fact that only Lab & Primary Health Care and the Karolinska University Laboratory were affected by the new regulation. The availability of products may be affected as a consequence of the new requirements for risk classification and the notified bodies. If the manufacturer does not meet the new requirements, this may lead to a shortage of materials and products, which can affect Lab & Primary Care and the Karolinska University Laboratory. Lab & Primary Health Care will be affected by the requirements for distribution in the new regulation if they decide to distribute new in vitro diagnostic products to other businesses. The Karolinska University Laboratory has a production that they currently CE mark according to the old directive and an in-house production. In order for the Karolinska University Laboratory to continue its own production, it is required that they meet the requirements imposed on in-house production in the new regulation. With continued CE marking of the products, they will be classified as manufacturers and need to meet its requirements. In summary, it can be stated that both Lab & Primary Health Care and the Karolinska University Laboratory have three paths to go; distribute, produce in-house or manufacture in vitro diagnostic products. Depending on the decision they make, they are classified differently according to the new regulation (distributors, in-house manufacturers or manufacturers) and thus have different requirements to follow. / I samarbete med Karolinska Universitetssjukhuset utfördes denna studie med målet att genomföra en konsekvensanalys av det nya regelverket (EU) 2017/746. Regelverkets konsekvenser gällande tillgång, distribution, tillverkning och egentillverkning av in vitro-diagnostik produkter undersöktes för olika enheter inom Karolinska Universitetssjukhuset. Detta undersöktes genom en omfattande litteraturstudie och intervjuer som utfördes digitalt och via mail. Av de enheter som granskades uppmärksammades att endast Lab & Primärvård och Karolinska Universitetslaboratoriet påverkades av den nya lagstiftningen. Tillgången på produkter kan komma att påverkas som en konsekvens av de nya kraven på riskklassificering och på de anmälda organen. Om tillverkaren inte uppfyller de nya kraven kan detta leda til brist på material och produkter, vilken kan påverka Lab & Primärvård samt Karolinska Universitetslaboratoriet. Lab & Primärvård kommer beröras av kraven för distribution i den nya förordningen om de beslutar att distribuera nya in vitro-diagnostik produkter till andra verksamheter. Karolinska Universitetslaboratoriet har en tillverkning som de i dagsläget CE-märker enligt det gamla direktivet samt en egentillverkning. För att Karolinska Universitetslaboratoriet ska fortsätta sin egentillverkning krävs det att de uppfyller kraven som ställs på egentillverkare i nya regelverket. Vid fortsatt CE-märkning av produkterna kommer de att klassas som tillverkare och behöver uppfylla dess krav. Sammanfattningsvis kan det konstateras att både Lab & Primärvård och Karolinska Universitetslaboratoriet har tre vägar att gå; distribuera, egentillverka eller tillverka in vitro-diagnostik produkter. Beroende på beslutet de fattar klassas de olika enligt det nya regelverket (distributörer, egentillverkare eller tillverkare) och har därmed olika krav att följa.

For manufacturing enterprises, the potential of collecting large amounts of data from production processes has enabled the usage of machine learning for prediction-based monitoring and maintenance of machines. Yet common maintenance strategies still include reactive handling of machine failures or schedule-based maintenance conducted by experienced personnel. Both of which are time-consuming and costly for manufacturing enterprises. The incorporation of anomaly detection for production processes alleviates several problems connected to these resource-intensive maintenance strategies. Anomaly detection enables real-time maintenance alarms derived from the occurrence of anomalies and thereby a foundation for proactive maintenance during manufacturing. However, to realize this, one needs to investigate the correlation between machine failure and anomalies in the data. For the machine learning models, it is also of essence to handle the imbalance between failure and normal working condition data. In this work, we investigate the potential of anomaly detection to predict future tool failures of an active CNC-machine based on multivariate time series data collected through the standardized data collection protocol MTConnect. Two semi-supervised anomaly detection methods, DeepAnT and ROCKET OCSVM, were tested. Training and evaluation of the two models were conducted on three production part processes and the difference in anomaly distribution previous to failure and in the normal machine working condition was investigated. The results showed that both models, for all the investigated tool failures belonging to the three production part processes, found an abundance of anomalies preceding failure when compared to the normal working condition of the machines. For certain tool failures, the anomalies were found as far back as seven production cycles before failure, while other anomalies were mainly uncovered close to the failure. Furthermore, it was shown that both models performed optimally with 100 production cycles before tool failures excluded from training, indicating that more anomalies further back connected to failure or possible long-term degradation of machine tools could exist. Lastly, ROCKET OCSVM with RBF kernel showed greater reliability compared to the DeepAnT method in separating the normal working condition data of the CNC machine against the pre-failure data based on anomaly distribution. In conclusion, anomaly detection shows promising results in indicating future machine failure and could serve as a foundation for proactive maintenance strategies of machines. By incorporating proactive strategies, machine downtime, operator maintenance time, and resources and expenses resulting from machine failure could be reduced. / För produktionsföretag har potentialen att samla in stora mängder data från produktionsprocesser möjliggjort användningen av prediktionsbaserad övervakning och underhåll av maskiner genom maskininlärning. Ändå så utgörs fortfarande vanliga underhållsstrategier av reaktiv hantering av maskinfel eller schema baserat underhåll som utförs av erfaren personal. Båda dessa är tidskrävande och kostsamma för tillverkningsföretag. Införandet av anomali detektering för produktionsprocesser lindrar flera problem kopplade till dessa resursintensiva underhållsstrategier. Det möjliggör underhålls-larm i realtid härledda från förekomsten av anomalier, vilket skapar en grund för proaktivt underhåll under tillverkningen. Men för att möjliggöra detta måste man undersöka sambandet mellan maskinfel och anomalier i data utifrån definierade insamlingsmetod. Det är också viktigt att hantera obalansen mellan fel och normal arbetstillstånd data för maskininlärningsmodellerna. I det här arbetet undersöker vi potentialen för delvis övervakad anomali detektering för att förutsäga framtida verktyg fel hos en aktiv CNC-maskin baserat på multivariat tidsseriedata som samlats in genom det standardiserade datainsamling protokollet MT Connect. Två anomali detekterings metoder som endast tränats på normala arbetsförhållanden för maskiner testades, DeepAnT och ROCKET OCSVM. Träning och utvärdering av de två modellerna genomfördes på tre produktionsdelprocesser och skillnaden i anomali fördelning före fel och i det normala maskinens arbetstillstånd undersöktes. Resultaten visade att båda modellerna, för alla undersökta verktygsfel som hör till de tre produktionsdelprocesserna, fann ett överflöd av anomalier före fel i jämförelse med maskinernas normala arbetstillstånd. För vissa verktygsfel hittades anomalierna så långt tillbaka som sju produktionscykler före fel, medan andra anomalier huvudsakligen upptäcktes nära felet. Vidare visades det att båda modellerna presterar optimalt med 100 produktionscykler före verktygsfel uteslutna från träningen, vilket tyder på att fler anomalier tidigare än de åtta produktions cyklarna undersökta innan fel eller eventuell långvarig försämring av verktygsmaskiner kan förekomma. Slutligen visade ROCKET OCSVM med RBF som kärnfunktion större tillförlitlighet i jämförelse med DeepAnT metoden gällande att separera CNC-maskinens normala arbetstillstånd data från pre-failure-data baserat på anomali fördelning. Sammanfattningsvis visar avvikelse detektering lovande resultat för att indikera framtida maskinfel och kan fungera som en grund för proaktivt underhåll av maskiner. Genom att införskaffa proaktiva strategier kan maskinernas stilleståndstid, operatörens underhållstid samt resurser och kostnader till följd av maskinfel minskas.

Effective supply chain risk management has become crucial for companies as supply chains have become more complex and integrated due to decades of globalization. The outbreak of the Covid-19 pandemic has highlighted the fragility of global supply chains and the necessity of manufacturing companies to have a robust supply chain in order to be resilient towards supply chain disruptions. The recent sourcing difficulties of critical components have been exacerbated due to many organizations utilizing tactical sourcing strategies which have relied on ''just in time'' principle in an effort to source as cost-efficiently as possible. However, this has created supply chains which lack the ability to manage idiosyncratic risks effectively. Supply chains which are based on the ''just in case'' principle have instead more redundancy and flexibility in the supply chain that allows them to better mitigate supply chain risk. Though the reduction in risk and strengthening of supply chain means a drop in operational efficiency. Therein lies the problem for companies when it comes to creating a supply chain; how to manage the trade-off between robustness and effectiveness. Businesses have therefore been forced to reconsider risk management strategies and practices in relation to sourcing and balancing of supply chain capabilities in order to manage disruptions in the supply chain and fluctuations in the business cycle. A case study has been conducted in order to analyze how the difference in approach towards supply chain risk management on tactical and operational level affects deployment of risk mitigation strategies in relation to supply management. The research has been conducted through a literature review and a series of semi-structured interviews at a case company involved with manufacturing. The findings from this study indicate a contrast in selection of risk mitigation strategies between those operating at tactical and operational level. Differences in approach between these groups in regard to decision-making therefore affects deployment of risk mitigation strategies. This may result in ineffective risk management as mitigation strategies might ultimately become negated and prove ineffective on an aggregated level due to conflict with decisions made on the tactical and operational level. In an effort to minimize differences which exit in approach towards risk mitigation in the organizational structure, a tool has been developed which allows for the comparison of various mitigation strategies and their impact on performance. Thereby helping guide businesses on which mitigation strategies to pursue in a way that there is minimal contradiction through focusing on addressing risks that have positive dependence rather than a negative one. Whilst also aiming to narrow the gap between in how differing decision levels perceive risk and risk management. / Effektive riskhantering av försörjningskedjor har blivit allt viktigare för företag då försörjningskedjor har ökat i komplexitet och blivit alltmer integrerade genom årtionden av globalisering. Utbrottet av Covid-19 har demonstrerat hur pass känsliga globala försörjningskedjor är samt behovet av tillverkningsföretag att utveckla robusta försörjningskedjor som kan motstå störningar. Svårigheter med inköp av kritiska komponenter har förvärrats av att många företag använt sig av taktiska inköpsstrategier vilka förlitar sig på ''precis i tid'' principen, som strävar att hantera inköp så pass kostnadseffektivt som möjligt. Dock har det skapat försörjningskedjor som saknar förmågan att hantera idiosynkratiska risker effektivt. Försörjningskedjor som istället använder sig av ''utifall att'' principen har större redundans och flexibilitet som gör att dessa försörjningskedjor kan mitigera risker mer effektivt. Dock leder den ökade riskreducerings förmågan till att den operationella effektiviteten reduceras. Däri ligger svårigheten för företag att skapa försörjningskedjor, hur hanterar man önskan om att ha operationell effektiva och robusta försörjningskedjor. Företag måste därför utvärdera sina riskhanterings- och inköpsstrategier i förhållande till hantering av försörjningskedjor samt balansering av försörjningskedjans förmågor så att störningar i försörjningskedjor och variationer i affärscykeln kan hanteras. En fallstudie har genomförts för att analysera hur skillnaden i tillvägagångssätt i förhållande till riskhantering av försörjningskedjor mellan den taktisk och operationella nivån i en organisation påverkar användandet av riskreducerande strategier i relation till säkerställande av material. Forskningen har genomförts genom en litteraturstudie samt en serie av semistrukturerade intervjuer hos ett tillverkningsföretag som deltagit i fallstudien. Resultaten i denna rapport indikerar att det råder en kontrast i val av riskreducerande strategier mellan de i den taktisk och operationella nivån i en organisation. Skillnader i tillvägagångssätt mellan dessa grupper i förhållande till beslutsfattande påverkar valet av riskreducerande strategier. Detta kan leda till ineffektiv riskhantering då det finns en chans att valda riskreducerande strategier kan motverkar varandra och därigenom bli verkningslösa på en aggregerad nivå på grund av besluts som fattats på den taktiska och operationella nivån står i kontrast till varandra. I ett försök att minska skillnader som existerat i den organisatoriska strukturen i förhållande till riskreducerande strategier så har ett verktyg utvecklats som möjliggör en jämförelse av flera riskreducerande strategier samt deras påverkan på förmågan. Därmed kan det hjälpa företag att välja riskreducerande strategier så att de inte motarbetar varandra genom att fokusera på risker som är positivt korrelerade istället för negativt korrelerade. Medans också minska gapet mellan hur olika beslutsfattande nivåer förhåller sig till risk och riskhantering.

Additiv tillverkning eller 3D-utskrift som det även kallas är en produktionsprocess som kan erbjuda snabba prototyper med spännande och komplexa geometriska former. Under de senaste åren har expansionen för additiv tillverkning verkligen tagit fart och tekniken, kombinerat med nya progressiva material, blir alltmer efterfrågat. Jag har i detta examensarbete, tillsammans med Akademiska Hus och Stora Enso, undersökt potentiella produktionsmetoder för additiv tillverkning av storskaliga produkter i biokomposit. Det här samarbetet startade i mars 2022 och produkten som jag framställas är en ljudstol som jag valt att kalla Bönan. Den första versionen vi arbetade med visade sig vara för svår att producera med den additiva tekniken. Det är här mitt examensarbete tagit vid. I arbetet har jag undersökt hur mycket avkall jag som designer behöver göra för att produkten ska kunna produceras mer än bara en gång samt vilka moment som är essentiella för att ta en produkt från vision till produktion. Under examensarbetet har jag även fördjupat mina kunskaper inom additiv tillverkning genom att själv skriva ut småskaliga prototyper för att få en större inblick i produktionsprocessen och vilka tekniska aspekter som är fundamentala för att nå ett önskvärt slutresultat. Jag har även parallellt med detta haft kontinuerlig kontakt med Stora Enso och Akademiska hus och överlagt kring kommande steg i processen. Förhoppningsvis har mina fördjupade kunskaper inom additiv tillverkning och en mer holistiskt fokuserad utgångspunkt kunnat påverka verkshöjden på slutprodukten.

Fragmenterande stridsdelar har funnits länge och idag finns tre huvudsakliga metoder för att uppnå fragmentering i en stridsdel. Metoden styrd fragmentering som undersöks i arbetet fungerar generellt sett bra men saknar önskad kontrollförmåga. Målet med arbetet var att utveckla koncept av styrt fragmenterande stridsdelar och undersöka om fragmentspridningen kan riktas och snävas in till mindre än ±20° enligt två fall, cirkelskiva och cirkelsektor. De framtagna koncepten önskades vara tillverkningsbara med additiv tillverkning och lämpligheten för detta skulle därför undersökas. I samband med detta önskades även ett materialval. Examensarbetet genomfördes i samarbete med uppdragsgivaren Saab Dynamics AB och Karlstads universitet. Arbetet följde en teknikutvecklingsprocess innefattande en förstudie där vetenskaplig litteratur studerades och kontakt etablerades med tillverkare samt områdesexperter för att undersöka möjligheterna. Följande förstudien genomfördes en konceptutvecklingsprocess där de 3D-modellerade konceptens funktion undersöktes och verifierades med SPH-simuleringar i IMPETUS Afea. Ett materialval gjordes utifrån tillverkarens tillgängliga material samt önskvärda materialegenskaper och konceptens tillverkningsbarhet undersöktes. De slutsatser som kan dras utifrån teknikutvecklingen är att det med styrd fragmentering är möjligt att rikta en stridsdels fragment till önskade spridningsfall, dock med förbättringsmöjligheter med avseende på bland annat fragmentens massfördelning. Koncepten som framställdes visades vara lämpliga att tillverka med additiv tillverkning då de framtagna geometriernas komplexitet gynnas av de ökade frihetsgraderna samt då det valda materialet tillät en godtagbar fragmentering och var tillverkningsbart med AM. Prototyper tillverkades i plast men verkliga tester genomfördes ej. Verkliga tester och vidare optimering av tekniken lämnades som framtida arbete. / Fragmentation warheads have been used for a long time and today there are three main methods of achieving fragmentation in a warhead. The method studied in this work is controlled fragmentation, a method that generally works adequately but can only control the fragmentation to a certain degree. The goal of this project was to develop multiple concepts of controlled fragmentation warheads and investigate whether it is possible to aim and reduce the projection angle of the fragments to ±20° for two cases, circular disc and circle sector. It was wished for the developed concepts to be manufacturable with additive manufacturing, its feasibility to be studied and therefore a material selection with this in mind to be done. The thesis work has been carried out in collaboration with Saab Dynamics AB and Karlstad University. A technology development process was used consisting of a literature study where scientific literature was studied and contact was established with the manufacturer as well as other experts in the field of study in order to examine the possibilities regarding the project. Following the literature study, a concept development process was carried through where the function of the 3D-modeled concepts were examined and verified through SPH-simulations in IMPETUS Afea. A material selection was done with regards to the manufacturers available materials and the sought after material properties. Finally, the concepts manufacturability was examined and verified. The conclusions drawn from this technology development are the following: It is possible to both reduce the projection angle and aim the resulting fragments to the specified cases, although with great room for improvement regarding, among other things, the fragment mass distribution. The presented concepts proved to be suitable for additive manufacturing, because of their geometric complexity where the increased design freedom of AM is greatly benefited. The chosen material also proved suitable for both AM and use in fragmenting warheads. Plastic prototypes were made but real experimental tests were not conducted. Real experiments and further optimization of the technology were left as future work.

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

Sontech International AB är ett företag som är specialiserade på ljudabsorbenter i metall och skum. De har tagit fram en ljudabsorbent i kartong med slitsar som går längs arket med ett avstånd på max 5 mm mellan dem. Denna produceras idag med en CNC-maskin och det tar 17 minuter per kvadratmeter att producera absorbenten med 5 mm mellan slitsarna. För att produkten ska vara lönsam behöver produktionstiden ned på en minut per kvadratmeter. Det är ett relativt litet företag med stora kunder och har därför inte tid eller resurser att lägga på att utveckla produktionen av den. Därför har författarna fått i ansvar att som examensarbete inom maskinteknik försöka utveckla och till sist presentera en färdig modell på en maskin för lösningen. Efter skisser, prototyper och val mellan tre färdiga modeller på föll valet på maskinen vid namn Krattan. Krattan drivs med två pneumatiska cylindrar som lyfter upp arket och drar vad som kallas krattan som består av 199 knivar tvärs över det. Produktionstiden uppskattas ha sjunkit till ca 20 sekunder per kvadratmeter kartongark. / Sontech International AB is a company that specializes in sound absorbents made of metal and foam. They have a new product that is a sound absorbent made of cardboard with cuts along the sheet of cardboard with a maximum distance between the cuts of 5 mm. This product is made with a CNC-machine and it takes 17 minutes per square meter to produce a sheet with 5 mm between each cut. To make the product viable the production time needs to come down to a minute per square meter. Sontech is are latively small company which is why they have not been able to spare the resources to develop a solution for manufacturing this product. The writers have based their thesis paper in mechanical engineering on developing and presenting a complete model of a machine as a method of production. After many sketches, prototypes and a selection between three different solutions they picked a machine that they refer to as ‘‘The rake’’. ‘’The rake’’ is powered by two pneumatic cylinders. One cylinder lifts the sheet of cardboard and either pushes or pulls ‘’the rake’’ part of the machine that is made of 199 blades. The production time is estimated to be about twenty seconds per square meter of cardboard.