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.

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.

Volvo Powertrain, VPT, i Köping tillverkar idag växellådor för tunga fordon. Till medeltunga fordon köper Volvo växellådor från bland annat underleverantören ZF. Volvo vill undersöka scenariot att ta fram AMT - växellådor för medeltunga fordon. I-shift modellen AT2412, som är dimensionerad för en max belastning på 2400 Nm och anpassad för tunga lastbilar, skulle kunna fungera även i medeltunga fordon men är då överdimensionerad och onödigt tung. Med tanke på kommande utvecklingsprojekt behöver Volvo öka sin kunskap hur val av tillverkningsmetoder påverkar vikt och tillverkningskostnader. Det behövs för att öka förståelsen för hur olika prioriteringar ska göras med avseende på vikt och tillverkningskostnader. Examensarbetets syfte var att ge denna förståelse för hur olika tillverkningsprocesser påverkar en transmissions utformning med avseende på mått och vikt utifrån ett givet momentområde. Målet med examensarbetet var att påvisa samband mellan valet av tillverkningsmetoder för enskilda artiklar och hur mycket det kan påverka den kompletta transmissionens vikt samt tillverkningskostnad. Arbetet var avgränsat till att analysera modifierade kugghjul i baslådan. Första delen av arbetet bestod av att dimensionera nya kugghjul anpassade för max belastning på 1600 Nm, detta utifrån samma produktionsupplägg som för befintliga kugghjul som återfinns i bland annat AT2412. Den andra delen bestod av att ta fram faktorer för hur olika tillverkningsmetoder påverkar dimensioneringen och för varje enskilt kugghjul beräkna vikt och tillverkningskostnad då åtta kombinationer av tillverkningsmetoder används. Avslutningsvis gjordes en summering för att visa vilka varianter som ger en optimal växellåda utifrån minimal vikt respektive minimal tillverkningskostnad. Resultatet visar att valet av tillverkningsmetoder leder till att vikten på kugghjulen kan reduceras mer eller mindre. Generellt visar beräkningarna att kugghjul som slipas, kulpenas och manganfosfateras får lägst vikt och blir dyrast att producera. Lägsta tillverkningskostnad uppnås genom att vissa tillverkningsprocesser som kulpening och manganfosfatering utesluts men detta måste då kompenseras med ökad kuggbredd vilket leder till högre vikt. Om VPT väljer att ta fram en ny variant av I-shift där kugghjulen är dimensionerade för 1600Nm så kan växellådan göras 6-11 kg lättare och tillverkningskostnaderna för kugghjulen kan minska med ca 10 procent. / Volvo Powertrain, VPT, in Köping currently manufactures transmissions for heavy-duty vehicles. For medium-duty vehicles Volvo purchase transmissions from their parts supplier ZF. Volvo wants to investigate the scenario to develop AMT - gearboxes for medium-duty vehicles. The I-shift model AT2412, which is designed for a maximum load of 2400 Nm and adapted for heavy-duty vehicles, would be able to function even in the medium-duty vehicles, but would be oversized and excessively heavy. In view of future development Volvo need to increase their knowledge in how the choices of manufacturing methods affect the mass and the manufacturing costs. They need to increase the understanding to make the optimal priorities with respect to mass and manufacturing costs. This study aimed to provide this understanding of how different processes affect a transmission design with respect to mass and measures from a given torque range. The aim of the study was to demonstrate the influence of the choice of production methods for individual items and how much it can affect the complete transmission's mass and manufacturing cost. The work was limited to analyzing the modified gears in the base unit. The first part of the work consisted of designing new gears designed for a maximum load of 1600 Nm, based on the same list of operations as the existing gears, which are found in AT2412. The second part consisted of revealing the factors for the different processes affecting the design regarding to fatigue and structural strength. For eight combinations of manufacturing processes the mass and manufacturing cost was calculated for each gear. Finally, a summary was made to show which combination of manufacturing methods that would give the optimum transmission based on minimum mass and minimum manufacturing cost. The results show that the choice of production methods leads to more or less reduction of mass of the gears. Generally, the calculations show that the gear that is ground, shootpeened and manganese phosphated get the lowest mass and become the most expensive to produce. On the other hand, lower manufacturing cost can be achieved by excluding certain manufacturing operations as shootpeening and manganese phosphate, but this must be compensated by increased facewidth of the gear, leading to increased mass. If VPT decide to develop a new variant of the I-shift in which the gears are designed for 1600Nm then the gearbox can be 6-11 kg lighter and the manufacturing costs of the gears can be reduced by about 10 percent.