Optimalizace procesu vrtání kovových materiálů vyžaduje minimální tvorbu otřepů a jednotný vzhled vrtaných děr. Cílem práce bylo pochopit roli různých klíčových faktorů, jako řezných podmínek, způsobu upnutí obrobku a geometrie vrtáku, na tvorbu otřepů při vrtání 2 mm plechů tvářené hliníkové slitiny Al99.7Mg0.5Cu-H24, za použití vrtáků o průměru 1,6 a 2 mm, pro dosažení minimalizace tvorby otřepů a zajištění jednotnosti získaných povrchů pro velký počet vrtaných děr v obrobku. Tohoto cíle bylo dosaženo provedením 3 experimentálních testů. První experimentální test byl proveden za účelem sledování vlivu řezné rychlosti a posuvu za otáčku, jakožto rozpoznaných řezných parametrů nejvýznamněji ovlivňujících tvorbu otřepů, na výsledné velikosti vzniklých otřepů a jednotnosti vrtaných děr. V druhém experimentu byl zkonstruován vakuový upínací přípravek, za účelem upnutí vrtaného hliníkového plechu a omezení prostoru pro tvorbu otřepů na výstupní straně vrtání na obrobku, a jeho vlivu na tvorbu otřepů bylo vyhodnoceno. V třetím testu byl vyhodnocen efekt rozdílných geometrií vrtáků na tvorbu otřepů, spolu s dosaženou jednotností vrtaných děr. Výsledky z prvního experimentu prokázaly, že výška a tloušťka otřepů je redukována na obou stranách vrtaného plechu za použití vyšších řezných rychlostí. Při použití vyšších posuvů byla viděna zvětšující se výška a tloušťka otřepů na obou stranách vrtání, s výjimkou výšky otřepů na vstupní straně vrtáku do obrobku, která byla minimálně snížena. Druhý experiment prokázal, že vhodně konstruovaný vakuový upínací přípravek může významně omezit vznik otřepů na výstupní straně vrtáku z obrobku. V třetím experimentu, za použití 3 břitého vrtáku a vhodně konstruovaného vakuového upínací ho přípravku, bylo dosaženo eliminace tvorby otřepů z obou stran vrtaného plechu, společně s naplněním požadavků na jednotný vzhled vrtaných děr a vysoké výrobní produktivity. Takovýto optimalizovaný proces, bez nutnosti použití přídavné operace na odstranění vzniklých otřepů, poskytuje významnou redukci výrobních nákladů. Mimoto jsou poskytnuta doporučení pro další výzkum k dosažení zlepšení ve výrobě.

This master's thesis deals with design, strength calculation and technological solution of wing-fuselage joint for composite four-seater aeroplane certificated by CS-23. Design is focused on optimal space utilization, low weight and simple manufacturing and assembly. Main output is technical documentation consisting of drawings and technological lay-ups. Conceptual design was chosen after analysis and weight estimation. With strenght calculation for composite materials it was possible to design composition of primary parts and also specify manufacture processes. Assigment was solved by unusuall conceptual design, which claims higher precision manufacturing, but it saves weight.

El trabajo realizado presenta un modelo de negocio que pertenece a la industria de alimentos y bebidas, y se dedicará a la producción y comercialización de bocaditos chinos congelados y empaquetados al vacío en el departamento de Lima, Perú. Mediante la recopilación de información obtenida del análisis PESTEL, se determinó la situación actual de los factores Macroentorno del país para estar preparados ante situaciones inusuales. Asimismo, se consideró relevante el estudio de las cinco fuerzas de Porter para abordar los factores de Microentorno que tiene relación con la industria que deseamos ingresar, esta fase permite conocer el comportamiento y el poder de negociación de ciertos factores como los clientes, proveedores y la competencia. Además, se hizo un estudio minucioso del mercado con entrevistas a profundidad y encuestas al consumidor final, dueños o colaboradores de los restaurantes chifas y otros negocios similares, a fin de definir la idea de negocio y las verdaderas necesidades de nuestro público objetivo para dar el enfoque correcto y tomar las decisiones empresariales más adecuadas. Toda actividad relacionada con la producción, tales como: la elaboración, conservación, distribución e inversión de activos, son analizados en relación a la demanda y según la capacidad proyectada del establecimiento, por ende, el sabor, la calidad y presentación de los bocaditos serán producidos según las exigencias del público objetivo. / The work carried out presents a business model that belongs to the food and beverage industry, and will be dedicated to the production and marketing of frozen and vacuum-packed Chinese snacks in the department of Lima, Peru. Through the compilation of information obtained from the PESTEL analysis, the current situation of the country's Macroenvironment factors was determined to be prepared for unusual situations. Likewise, the study of Porter's five forces was considered relevant to address the Microenvironment factors that are related to the industry we wish to enter, this phase allows knowing the behavior and bargaining power of certain factors such as customers, suppliers and the competition. In addition, a thorough study of the market was carried out with in-depth interviews and surveys of the final consumer, owners or collaborators of chifas restaurants and other similar businesses, in order to define the business idea and the true needs of our target audience to give the correct approach and make the most appropriate business decisions. All activities related to production, such as: the preparation, conservation, distribution and investment of assets, are analyzed in relation to demand and according to the projected capacity of the establishment, therefore, the taste, quality and presentation of the snacks will be produced according to the demands of the target audience. / Trabajo de investigación

[pt] O uso da sobrecarga a vácuo como um método eficiente no tratamento de solo mole é discutido através de ensaios de laboratório, usando solo indeformado. As características do adensamento a vácuo foram investigadas em laboratório através de ensaios edométricos, comparando carregamento com uso de vácuo ou carga convencional. Foram realizados ensaios na câmara triaxial, comparando o uso da pressão de vácuo e pressão atmosférica. Os resultados indicam que: (1) Os resultados dos ensaios edométricos sugerem que a aplicação de vácuo funciona de maneira equivalente ao incremento de carga convencional e induz a valores de recalques maiores quando comparado com a aplicação de uma carga convencional de mesma magnitude. (2) A partir dos resultados dos ensaios triaxiais, verificou-se que o uso da pressão de vácuo acelera a dissipação da poropressão quando comparado ao adensamento com a ação da pressão atmosférica. (3) As características de adensamento do solo não mostram discriminação contra a natureza da pressão de pré-adensamento, se são sob condições de pressão de vácuo, pressão atmosférica ou carregamento convencional. / [en] The use of vacuum surcharge as an effective technique in the treatment of soft soil is discussed in analysis in laboratory behavior. Laboratoy tests using undisturbed soil were performed to investigate the use of the technique. The characteristics of the vacuum consolidation were studied in the laboratory by oedometer tests comparing loading with the use of vacuum or conventional load. Tests were performed in triaxial chamber comparing the use of vacuum pressure and atmospheric pressure. The results indicate that: (1) The test results of oedometer test indicate that vacuum application operates in a manner equivalent to the conventional incremental load and induces the largest values of settlement when compared with the conventional application of a load of the same magnitude. (2) The results of the triaxial tests, it was found that the use of vacuum pressure accelerates the dissipation of pore pressure when compared with the action of atmospheric pressure. (3) The consolidation characteristics of the soil show no discrimination against the nature of the consolidation pressure, whether they are consolidated under vacuum pressure, atmospheric pressure or loading conventional.

Das saisonale Auftreten von erdig/modrigen Geruchsstoffen beeinträchtigt die organoleptische Qualität von Trinkwasser aus Talsperren weltweit. Grund für diese Beeinträchtigungen sind biogene Geruchsstoffe, die in oligo- bis mesotrophen Trinkwassertalsperren vorwiegend von benthischen Cyanobakterien freigesetzt werden. Als wichtigste Vertreter der biogenen Geruchsstoffe in den untersuchten sächsischen Trinkwassertalsperren wurden Geosmin und 2-Methylisoborneol (2-MIB) identifiziert, die bereits in Konzentrationen von wenigen ng/L organoleptisch wahrgenommen werden. Zur Entfernung der Geruchsstoffe während der Trinkwasseraufbereitung wird meist die Adsorption an Pulveraktivkohle als zusätzlicher Aufbereitungsschritt eingesetzt. In natürlichen Wässern wird die Adsorptionskapazität vor allem durch die direkte Konkurrenz niedermolekularer, gut adsorbierbarer Fraktionen des organischen Hintergrundes reduziert. Es konnte gezeigt werden, dass die Adsorption mit verschiedenen Modellansätzen für die Gemischadsorption von Spurenstoffen und organischem Hintergrund beschrieben werden kann. Diese Modelle, die für Gleichgewichtszustände entwickelt wurden, können auch angewendet werden, wenn sich das Adsorptionsgleichgewicht noch nicht eingestellt hat, wie es oftmals bei den in der Praxis realisierten Kontaktzeiten der Fall ist. Bei Auswahl einer Aktivkohle mit guter Entfernungsleistung für die Geruchsstoffe liegen die Kosten für die benötigte Aktivkohlemenge zur Reduzierung der Geruchsstoffkonzentration um 90 % bei 0,009 - 0,05 €/m³. Der Einsatz UV-basierter erweiterter Oxidationsverfahren, wie UV/O3, UV/H2O2, Vakuum-UV (VUV) sowie VUV/O3, stellt eine Alternative für die Entfernung von Geosmin und 2-MIB dar. Die eingehende Untersuchung dieser Verfahren zeigte, dass die indirekte Oxidation durch gebildete Hydroxylradikale zu einer effektiven Umsetzung der Geruchsstoffe und zahlreicher weiterer Spurenstoffe führt. Zusätzlich wird das Rohwasser aufgrund der keimtötenden Wirkung von UV-Strahlung (und Ozon) gleichzeitig desinfiziert. Allerdings sind bei den Verfahren UV/O3 und UV/H2O2 für einen kosteneffizienten Geruchsstoffabbau hohe Oxidationsmittelkonzentrationen notwendig, die zu unerwünschten Nebenprodukten oder Residuen führen können. Die VUV-Bestrahlung stand besonders im Fokus der Untersuchungen, da dieser Wellenlängenbereich sowohl zur photoinitiierten Oxidation von Spurenstoffen als auch zur Generierung von Ozon in der Gasphase eingesetzt werden kann. Ozongenerierung und Bestrahlung (im UV- oder VUV-Bereich) wurden in einem speziellen UV-Reaktor mit nur einer Strahlungsquelle realisiert. Mit diesem innovativen UV-System mit interner Ozongenerierung konnte eine Reduzierung der Geosminkonzentration um 90 % mit einem Energieverbrauch unter 1 kWh/m³ und Energiekosten unter 0,09 €/m³ erreicht werden. Außerdem wird Nitrit, das durch VUV-Bestrahlung gebildet wird, durch die Zugabe des intern erzeugten Ozons oxidiert. Unter den untersuchten UV-basierten Verfahren ist die Kombination VUV/O3 mit interner Ozongenerierung für die Entfernung von saisonal auftretenden Geruchsstoffen in der Trinkwasseraufbereitung aus Talsperrenwässern am besten geeignet. Die Verfahrenskombination zeichnet sich durch ein geringes Risiko hinsichtlich der Bildung unerwünschter Nebenprodukte, den Verzicht auf den Einsatz von Chemikalien und die Vermeidung von Rückständen sowie einen vergleichsweise geringen Energieverbrauch und Wartungsaufwand aus.:1. Einleitung 1.1. Motivation 1.2. Zielstellung 2. Grundlagen und Literaturauswertung 2.1. Geruchsstoffe im Trinkwasser 2.1.1. Quantitative und qualitative Beschreibung von Geruch 2.1.2. Biogene Geruchsstoffe 2.2. Aufbereitungsmethoden für geruchsstoffhaltige Rohwässer 2.3. Adsorption an Pulveraktivkohle 2.3.1. Theoretische Grundlagen 2.3.2. Geruchsstoffentfernung mittels Adsorption 2.4. Ozonung und Peroxonprozess 2.4.1. Theoretische Grundlagen 2.4.2. Geruchsstoffentfernung mittels Ozonung 2.5. UV-basierte Verfahren 2.5.1. UV-Bestrahlung und direkte Photolyse 2.5.2. Photoinitiierte Oxidation 2.5.3. Ozongenerierung mittels VUV 2.5.4. UV-System mit interner Ozongenerierung 2.5.5. Geruchsstoffentfernung mittels UV-basierter Verfahren 2.6. Desinfektion und Nebenproduktbildung 2.6.1. Desinfektion 2.6.2. Nebenproduktbildung: Nitrit 2.6.3. Nebenproduktbildung: Bromat 2.6.4. Nebenproduktbildung: Chlorit, Chlorat und Perchlorat 2.6.5. DOC-Abbau 3. Material und Methoden 3.1. Gewässerparameter 3.2. Verwendete Wässer 3.3. Geruchsstoffanalytik 3.3.1. Flüssig-Flüssig-Extraktion 3.3.2. Festphasen-Mikroextraktion 3.3.3. Trennung und Detektion mittels GC/MS 3.4. Adsorption an Pulveraktivkohle 3.4.1. Versuchsdurchführung 3.4.2. Adsorptionsmodellierung 3.5. Ozonung 3.5.1. Versuchsdurchführung 3.5.2. Ozonbestimmung 3.6. UV-basierte Verfahren 3.6.1. Aktinometrie 3.6.2. Biodosimetrie 3.6.3. Ozongenerierung mittels VUV-Bestrahlung 3.6.4. Versuchsdurchführung 3.7. Bestimmung der Abbaukonstanten 3.8. Bestimmung der stationären Hydroxylradikalkonzentration 3.9. Bewertungskriterium EE/O 3.10. Desinfektion und Wiederverkeimung 3.11. Weitere Spurenstoffe 4. Ergebnisse und Diskussion 4.1. Geruchsstoffanalytik 4.1.1. Qualitative Untersuchungen 4.1.2. Quantitative Untersuchungen 4.2. Adsorption an Pulveraktivkohle 4.2.1. Adsorptionskinetik 4.2.2. Einflussfaktoren auf den Adsorptionsprozess 4.2.3. Modellierung des Adsorptionsprozesses 4.2.4. Kosten für Adsorption an Pulveraktivkohle 4.3. Ozonung 4.3.1. Einflussfaktoren auf die Ozonung 4.3.2. Kosten für die Ozonung 4.3.3. Bestimmung der Hydroxylradikalkonzentration 4.4. UV-basierte Verfahren 4.4.1. Aktinometrie und Biodosimetrie 4.4.2. Ozongenerierung mittels VUV-Bestrahlung 4.4.3. Geruchsstoffabbau mittels UV-Bestrahlung 4.4.4. Geruchsstoffabbau mittels VUV-Bestrahlung 4.4.5. Geruchsstoffabbau mittels UV/H2O2 4.4.6. Geruchsstoffabbau mittels UV/Ozon 4.4.7. Geruchsstoffabbau mittels VUV/Ozon 4.4.8. Transformationsprodukte der Geruchsstoffe 4.4.9. Bestimmung der stationären Hydroxylradikalkonzentration 4.4.10. Vergleich der erweiterten Oxidationsverfahren anhand EE/O 4.5. Weiterführende Untersuchungen 4.5.1. DOC-Umsetzung 4.5.2. Desinfektion und Wiederverkeimung 4.5.3. Nebenproduktbildung: Nitrit 4.5.4. Nebenproduktbildung: Bromat 4.5.5. Nebenproduktbildung: Chlorit, Chlorat und Perchlorat 4.5.6. Abbau weiterer Spurenstoffe 5. Zusammenfassung und Ausblick 5.1. Optimierung des UV-Systems mit interner Ozongenerierung 5.2. Einordnung in den Wasseraufbereitungsprozess 5.3. Potentielle Anwendungsgebiete der VUV/O3-Technologie 5.4. Bewertung der Aufbereitungsverfahren für geruchsstoffhaltige Rohwässer 6. Literatur Abkürzungen und Symbole Anhang / The seasonal occurrence of earthy/musty odours affects the organoleptic quality of drinking water from reservoirs worldwide. In oligo-mesotrophic drinking water reservoirs this impairment is mainly caused by biogenic odour compounds released by benthic cyanobacteria. The most important odour compounds in the investigated Saxon drinking water reservoirs were geosmin und 2-methylisoborneol (2-MIB), which exhibit a threshold odour concentration of several ng/L. The application of powdered activated carbon is widely used for the removal of odour compounds during drinking water treatment. However, the adsorption capacity in natural waters is reduced due to the competition of well adsorbable, low molecular weight organic compounds. It could be shown that the adsorption process can be described with various model approaches for the competitive adsorption of micropollutants in presence of natural organic matter. These model approaches, which were developed for equilibrium adsorption, can be applied for the non-equilibrium adsorption as well, for example for contact times realized in the waterworks. If an activated carbon with a high adsorption capacity for odour compounds is applied, the costs for the amount of activated carbon necessary to reduce the odour concentration by one order of magnitude are about 0.009 - 0.05 €/m³. UV-based advanced oxidation processes like UV/O3, UV/H2O2, Vacuum-UV (VUV) and VUV/O3 are an alternative for the removal of geosmin and 2-MIB. Thus, these processes were investigated in detail showing that an effective elimination of the odour compounds and other micropollutants is achieved via indirect oxidation by formed hydroxyl radicals. Additionally, the raw water is disinfected by the germicidal effect of UV irradiation (and ozone). However, for a cost efficient degradation of odour compounds by UV/O3 or UV/H2O2 high oxidant concentrations are necessary, which lead to the formation of undesired by-products and residuals. The focus of the presented doctoral thesis was on the treatment with VUV irradiation because this wavelength range can be applied for photoinitiated oxidation as well as for the generation of ozone in the gas phase. Ozone generation and irradiation (in the UV or VUV range) can be combined in a specific UV reactor using a single irradiation source. Using this innovative UV system with internal ozone generation the reduction of the concentration of geosmin by one order of magnitude can be achieved with an energy consumption below 1 kWh/m³ and operational costs below 0.09 €/m³. Furthermore, the addition of ozone leads to a noticeable oxidation of nitrite, which is formed under VUV irradiation. Within the investigated UV based processes, the combination VUV/O3 with internal ozone generation is the most suitable for the removal of seasonally occurring odour compounds during drinking water treatment from reservoir water. The process is characterized by the minimization of the risk for the formation of undesired by-products without the application of chemicals, the reduction of the formation of residues as well as low energy consumption and maintenance requirements.:1. Einleitung 1.1. Motivation 1.2. Zielstellung 2. Grundlagen und Literaturauswertung 2.1. Geruchsstoffe im Trinkwasser 2.1.1. Quantitative und qualitative Beschreibung von Geruch 2.1.2. Biogene Geruchsstoffe 2.2. Aufbereitungsmethoden für geruchsstoffhaltige Rohwässer 2.3. Adsorption an Pulveraktivkohle 2.3.1. Theoretische Grundlagen 2.3.2. Geruchsstoffentfernung mittels Adsorption 2.4. Ozonung und Peroxonprozess 2.4.1. Theoretische Grundlagen 2.4.2. Geruchsstoffentfernung mittels Ozonung 2.5. UV-basierte Verfahren 2.5.1. UV-Bestrahlung und direkte Photolyse 2.5.2. Photoinitiierte Oxidation 2.5.3. Ozongenerierung mittels VUV 2.5.4. UV-System mit interner Ozongenerierung 2.5.5. Geruchsstoffentfernung mittels UV-basierter Verfahren 2.6. Desinfektion und Nebenproduktbildung 2.6.1. Desinfektion 2.6.2. Nebenproduktbildung: Nitrit 2.6.3. Nebenproduktbildung: Bromat 2.6.4. Nebenproduktbildung: Chlorit, Chlorat und Perchlorat 2.6.5. DOC-Abbau 3. Material und Methoden 3.1. Gewässerparameter 3.2. Verwendete Wässer 3.3. Geruchsstoffanalytik 3.3.1. Flüssig-Flüssig-Extraktion 3.3.2. Festphasen-Mikroextraktion 3.3.3. Trennung und Detektion mittels GC/MS 3.4. Adsorption an Pulveraktivkohle 3.4.1. Versuchsdurchführung 3.4.2. Adsorptionsmodellierung 3.5. Ozonung 3.5.1. Versuchsdurchführung 3.5.2. Ozonbestimmung 3.6. UV-basierte Verfahren 3.6.1. Aktinometrie 3.6.2. Biodosimetrie 3.6.3. Ozongenerierung mittels VUV-Bestrahlung 3.6.4. Versuchsdurchführung 3.7. Bestimmung der Abbaukonstanten 3.8. Bestimmung der stationären Hydroxylradikalkonzentration 3.9. Bewertungskriterium EE/O 3.10. Desinfektion und Wiederverkeimung 3.11. Weitere Spurenstoffe 4. Ergebnisse und Diskussion 4.1. Geruchsstoffanalytik 4.1.1. Qualitative Untersuchungen 4.1.2. Quantitative Untersuchungen 4.2. Adsorption an Pulveraktivkohle 4.2.1. Adsorptionskinetik 4.2.2. Einflussfaktoren auf den Adsorptionsprozess 4.2.3. Modellierung des Adsorptionsprozesses 4.2.4. Kosten für Adsorption an Pulveraktivkohle 4.3. Ozonung 4.3.1. Einflussfaktoren auf die Ozonung 4.3.2. Kosten für die Ozonung 4.3.3. Bestimmung der Hydroxylradikalkonzentration 4.4. UV-basierte Verfahren 4.4.1. Aktinometrie und Biodosimetrie 4.4.2. Ozongenerierung mittels VUV-Bestrahlung 4.4.3. Geruchsstoffabbau mittels UV-Bestrahlung 4.4.4. Geruchsstoffabbau mittels VUV-Bestrahlung 4.4.5. Geruchsstoffabbau mittels UV/H2O2 4.4.6. Geruchsstoffabbau mittels UV/Ozon 4.4.7. Geruchsstoffabbau mittels VUV/Ozon 4.4.8. Transformationsprodukte der Geruchsstoffe 4.4.9. Bestimmung der stationären Hydroxylradikalkonzentration 4.4.10. Vergleich der erweiterten Oxidationsverfahren anhand EE/O 4.5. Weiterführende Untersuchungen 4.5.1. DOC-Umsetzung 4.5.2. Desinfektion und Wiederverkeimung 4.5.3. Nebenproduktbildung: Nitrit 4.5.4. Nebenproduktbildung: Bromat 4.5.5. Nebenproduktbildung: Chlorit, Chlorat und Perchlorat 4.5.6. Abbau weiterer Spurenstoffe 5. Zusammenfassung und Ausblick 5.1. Optimierung des UV-Systems mit interner Ozongenerierung 5.2. Einordnung in den Wasseraufbereitungsprozess 5.3. Potentielle Anwendungsgebiete der VUV/O3-Technologie 5.4. Bewertung der Aufbereitungsverfahren für geruchsstoffhaltige Rohwässer 6. Literatur Abkürzungen und Symbole Anhang

En esta investigación se examina la creación de la idea de negocio llamada Doña Hermelinda. Esta idea surgió debido a la coyuntura actual en la que se encuentra el país, adaptando el producto a las necesidades actuales. La investigación nos ha permitido confirmar la viabilidad de nuestro proyecto incursionando nuestra marca en el mercado de Lima. Para ello hemos utilizado un canal de ventas principal es cual fue las redes sociales del proyecto, lo cual nos permitió obtener resultados satisfactorios expresados en las ventas realizadas. Luego de pasar por un proceso de validación de problema, de idea de negocio y concierge, se procedió a realizar los planes a futuro respectivos lo cual se concluyó en la realización del plan financiero. Los resultados de nuestra investigación se pueden resumir en que nuestro VAN es de 139,073 con un retorno en el año 3 y nuestro TIR es de 37.21% lo cual demuestra la viabilidad del proyecto. / This research examines the creation of the business idea called Doña Hermelinda. This idea arose due to the current situation in which the country finds itself, adapting the product to current needs. The research has allowed us to confirm the viability of our project by entering our brand in the Lima market. For this we have used a main sales channel which was the project's social networks, which obtained satisfactory results expressed in the sales made. After going through a process of validation of the problem, the business idea and the concierge, the selected future plans were carried out, which was concluded in the realization of the financial plan. The results of our research can be summarized in that our NPV is 139,073 with a return in year 3 and our IRR is 37.21% which shows the viability of the project. / Trabajo de investigación

Tillämpningen av fiberförstärkt polymerkomposit har senaste decenniet ökat kraftigt inom flertalet högteknologiska branscher. Trots framgången är förekomsten av tillverkningsinducerade avvikelser fortfarande en utmaning. Avvikelserna försämrar materialets mekaniska egenskaper och förkortar dess livslängd, vilket orsakar kassationer, miljöbelastningar och försvårad produktetablering för industriaktörer. ABB Composites i Piteå står inför en liknande situation. Företaget producerar cylindriska isolatorer i fiberförstärkt komposit till högspänningsindustrin, och behöver utreda förekomsten av en specifik avvikelse, som under senaste tre åren medfört omfattande kvalitetsbristkostnader. Produkten tillverkas genom vakuuminjicering där en hartsblandning impregnerar en glasfiberform, för att sedan övergå från flytande till fast form genom en exoterm reaktion. Hartsblandningens reaktionsförlopp har länge misstänkts påverka avvikelsernas förekomst, men har inte bekräftats, på grund av flera svårkontrollerade egenskaper. Examensarbetets syfte har därför varit att utreda om hartsblandningens egenskaper påverkar förekomsten av tillverkningsinducerade avvikelser vid tillverkning av cylindriska isolatorer. Arbetet har bedrivits som ett Sex Sigma-projekt enligt problemlösningsmetodiken DMAIC. Ett blandningsexperiment med sex komponenter genomfördes i laborationsmiljö där en datagenererad design med 36 delförsök tillämpades, varav sex stycken egenskaper hos hartsblandningen undersöktes. Experimentet påvisade att samtliga egenskaper var möjliga att styra genom att förändra proportionerna av ingredienserna. Däremot visade sig flera av egenskaperna vara korrelerade och kan därav inte justeras oberoende av varandra. Kunskapen användes till att utveckla och testa två nya varianter av hartsblandningen vid tillverkning av cylindriska isolatorer. Resultatet bekräftade att hartsblandningens egenskaper signifikant påverkar förekomsten av tillverkningsinducerade avvikelser. En viss kombination av egenskaperna som kännetecknade ett långsamt reaktionsförlopp minskade förekomsten av avvikelser på isolatorerna med 99.3 procent i jämförelse med den ordinarie hartsblandningen. Förbättringen förväntas medföra betydelsefulla besparingar, ökad konkurrenskraft och förhöjd kvalitetsmedvetenhet för ABB Composites. Examensarbetets kunskapsbidrag anses också betydelsefullt för kompositindustrin i strävan mot fortsatt reducering av tillverkningsinducerade avvikelser. / The application of fibre-reinforced polymer composites (FRPC) have during the last decades increased in many high-tech industries. Despite the success, the existence of manufacturing-induced deviations has been a long-standing challenge. These deviations affect the lifetime and the mechanical properties of the composite, which in turn lead to scrap of products and environmental impact, obstructing market exploitation for industry stakeholders. ABB Composites in Piteå is facing a similar scenario. The company produces cylindrical insulators in fibre-reinforced composite for the high-voltage industry and need to investigate a specific deviation, which has caused extensive costs during the last three years. The product is manufactured through vacuum assisted resin transfer molding (VARTM), where a resin blend impregnates a fibreglass preform, as the resin cures and transforms from liquid to solid form through an exothermic reaction. One suspected cause for the deviation has been the curing process of the resin. However, it is dependent on several difficult-to-control characteristics and is yet to be confirmed. The purpose of this thesis has therefore been to investigate whether the characteristics of the resin blend affects the occurrence of manufacturing-induced deviations while producing cylindrical insulators. The work has been conducted as an internal Six Sigma-project following the DMAIC improvement cycle. A mixture experiment with six components was performed, using a computer-generated design with 36 runs, in which six characteristics of the resin blend were examined. The experiment proved that all characteristics could be controlled by changing the proportions of the design factors. However, many of the characteristics were correlated, implying that the characteristics cannot be independently controlled. The knowledge from the experiment were used to develop two new resin blends, which were infused to cylindrical insulators in regular production environment. The result confirmed that the characteristics of the resin blend significantly affects the quality of the insulator. One of the blends, which represented a slower curing process, reduced the deviations by 99.3 percent in relation to the original blend. The improvement is expected to generate substantial savings, increased competitiveness and enhanced quality awareness for ABB Composites. Possible contributions to the industry are related to the development of a method to experimentally investigate the resin blend with the objective of reducing manufacturing-induced deviations.

El efecto multipactor de ruptura en RF ha sido objeto de numerosos estudios desde hace más de 80 años, a partir del desarrollo de los primeros aceleradores de partículas en la primera mitad del siglo XX. A mediados de ese siglo, con el desarrollo de fuentes de alta potencia para aplicaciones radar y la llegada de los satélites artificiales, la investigación del multipactor cobró una considerable relevancia, al convertirse este fenómeno en un riesgo determinante para costosos proyectos comerciales. Las guías de onda con secciones rectas canónicas, como las rectangulares o las coaxiales, han sido tradicionalmente las más utilizadas en dispositivos de microondas. Sus principales ventajas son que sus campos electromagnéticos pueden resolverse analíticamente, lo que permite su aplicación directa en diseños complejos, y la simplicidad de su fabricación. Pero las capacidades de computación y las prestaciones de los algoritmos se han multiplicado con los años, lo que ha permitido ampliar el espectro de posibles topologías a geometrías casi arbitrarias, ofreciendo al diseñador una mayor libertad creativa. En todo caso, gran parte de los dispositivos de microondas actuales siguen confiando en la madurez y fiabilidad de las tecnologías de guía de onda tradicionales, que no requieren una inversión adicional en equipos de fabricación. La supresión del efecto multipactor es la motivación para arriesgarse a probar topologías de guía de onda innovadoras, como la guía en forma de cuña. Es en este contexto donde este trabajo de doctorado pretende ofrecer una contribuci'on. En primer lugar, se ha desarrollado un modelo numérico para predecir el efecto multipactor de ruptura en guías de onda huecas en forma de cuña. Esta herramienta ha permitido la identificación de criterios óptimos de diseño. Así mismo, se ha adaptado un método de síntesis de filtros paso-banda en guía rectangular para poder realizar un diseño similar pero basado en la nueva topología. Como culminación, las estructuras diseñadas se han fabricado y medido, con el fin de comprobar sus prestaciones electromagnéticas y su sensibilidad al efecto multipactor. Se ha registrado además una patente para proteger estos nuevos filtros. En resumen, el trabajo ha abarcado el ciclo de actividades relacionadas con el desarrollo industrial completo de un dispositivo pasivo de microondas: investigación básica, análisis, diseño, fabricación y calificación con medidas en el laboratorio. Estas medidas han comprobado la mejora prevista en los umbrales de multipactor de los filtros de microondas con topología en forma de cu¿na, y han confirmado que pueden ofrecer respuestas en frecuencia similares a aquellas de filtros basados en una guía de onda rectangular equivalente. Las implicaciones de los resultados han sido evaluadas a fondo y resumidas en este documento. Como observación final, se ha intentado redactar esta investigación de manera que refleje el proceso natural de aprendizaje, mostrando los aciertos y errores experimentados en el camino, todos los cuales han conducido al resultado final. Este reto no hubiera sido posible sin el apoyo y compromiso de varios profesionales de diferentes centros de investigación e industrias europeas (Universidad Politécnica de Valencia, Universidad de Valencia, Agencia Espacial Europea, Thales Alenia Espacio Espa¿na, Technische Universit¿at Darmstadt, 'Ecole Polythecnique F'ed'erale de Lausanne, Tesat, Aurora Software and Testing y Val Space Consortium), a los cuales estoy agradecido. / The multipactor RF breakdown effect has been object of numerous studies for over 80 years, since the development of the first particle accelerators in the beginning of the 20th century. Around the middle of that century, with the development of high power sources for radar applications and with the emergence of the artificial satellites, a new impulse was given to the multipactor research, since it became a risk for expensive commercial projects. Traditionally, waveguides with canonical cross sections, like rectangular or coaxial ones, have been the building blocks of most microwave devices. Their main advantages are that their electromagnetic fields can be solved analytically, enabling their direct application in complex designs, as well as their manufacturing simplicity. But over the years the computation capabilities and algorithms have continuously evolved, which has broadened the spectrum of possible topologies to almost arbitrary geometries, offering the designer more room for creativity. However, most of the current microwave devices still trust on the mature canonical waveguide technologies, which do not require an additional investment in manufacturing equipment. The suppression of the multipactor effect is the motivation for considering an innovative waveguide topology, like the wedge-shaped waveguide. It is within this context where this PhD work aims to offer a contribution. On the one hand, a numerical model for predicting the multipactor breakdown effect in wedge-shaped hollow waveguides has been developed. This tool has aided in the derivation of optimised design criteria. On the other hand, a bandpass filter synthesis method for rectangular waveguide has been adapted in order to calculate a similar design based on the new topology. As a culmination, the designed structures have been manufactured and tested, in order to verify their electromagnetic performance and their multipactor sensibility. A patent was also filed to protect these new filters. In short, this work has comprised the cycle of activities related to the whole industrial development of a passive microwave device: basic research, analysis, design, manufacturing and qualification through testing. These measurements have verified the predicted improvement in the multipactor thresholds of microwave filters with wedge-shaped topology, and have confirmed that they can offer similar frequency responses to the equivalent rectangular waveguide ones. The implications of the results have been thoroughly evaluated and summarised in this document. As a final remark, this research document has been drafted to reflect the natural learning process, and to show the rights and wrongs experienced in the way, which all have led to the final result. Such an endeavour would not have been possible without the support and commitment of several professionals from different European research centres and industries (Universidad Polit'ecnica de Valencia, Universidad de Valencia, European Space Agency, Thales Alenia Espacio Spain, Technische Universit¿at Darmstadt, 'Ecole Polythecnique F'ed'erale de Lausanne, Tesat, Aurora Software and Testing and Val Space Consortium), for which I am grateful. / Hueso González, J. (2013). Analysis of wedge-shaped waveguides and design of multipactor-resistant microwave bandpass filters. Análisis de guías de onda en forma de cuña y diseño de filtros de microondas paso-banda resistentes al efecto multipactor [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/33750 / Alfresco

The stacking of membrane electrode assemblies (MEA) and bipolar plates is a key process in fuel cell stack production, in which requirements for high accuracy and shortest possible process time must be taken into account. In this paper technical systems for fuel cell stack assembly are analysed regarding means for handling, gripping and alignment of the components. The different methods are compared and evaluated, followed by a novel system allowing for an on-the-fly measurement of the position / Das Stapeln von Membran-Elektroden-Einheiten (MEA) und Bipolarplatten ist ein Schlüsselprozess in der Brennstoffzellen-Stack-Produktion, bei dem die Anforderungen an eine hohe Genauigkeit und eine möglichst kurze Prozesszeit berücksichtigt werden müssen. In diesem Beitrag werden technische Systeme für die Montage von Brennstoffzellenstapeln hinsichtlich der Handhabung, des Greifens und der Ausrichtung der Komponenten analysiert. Die verschiedenen Methoden werden verglichen und bewertet, gefolgt von einem neuartigen System, das eine on-the-fly Messung der Position ermöglicht.

The modern industry is steadily facing new demands for more energy efficient solutions. These improvements can come from technological advances, using existing technology smarter or a combination of the two. Today a vacuum conveying system is manually tuned for each factory application when installed and is in most cases not handled afterwards except for maintenance reasons. This in combination with the difficulties in tuning a system to run efficiently and robustly whilst offering high capacity indicates that a large number of systems are running with non optimal settings. The aim of this thesis was therefore to explore the possibility of introducing an auto tuning property to the vacuum conveying system and investigate the possible benefits. This thesis has investigated two main components for such an autotuner, the system design and optimisation strategy. The system design is critical for allowing process control and monitoring. In the optimisation the main challenge was to robustly produce good results for a wide variety of materials. Based on this a laboratory system was developed that monitored the capacity, efficiency, gentleness and robustness performance of the conveying. This information was then used in anevolutionary optimisation algorithm based on differential evolution to find the best settings for optimal performance. The results of this thesis indicate that such a system would offer benefits bothin terms of initial tuning and run-time performance. The suggested auto tuner is adaptable to a large set of materials with varying material properties and demands on the conveying process. The time required for the laboratory rig to optimise within a region with only small deviations in performance is comparable to that of a human operator. Also with the added benefit of never having to stop the optimisation process, thus constantly improving performance and counteracting environmental changes. / Den moderna industrin möter ständigt nya krav på ökad effektivitet. Dessa förbättringar kan komma utifrån tillämpning av ny teknologi eller bättre utnyttjande av befintlig teknologi eller en kombination. Idag när en vakuum transportör installeras finjusteras den manuellt för att uppnå önskad prestanda och hanteras därefter ofta inte bortsett från underhållsarbete. Detta i kombination med svårigheten att justera ett system så att det går effektivt och robust samtidigt som en god kapacitet upprätthålls föranleder slutsatsen att många system ute i industrin inte presterar optimalt. Målet med detta examensarbete var därför att utreda möjligheten att skapa en automatisk system inställare samt utvärdera de möjliga fördelarna och nackdelarna. Arbetet har undersökt två huvudkomponenter i en sådan automatisk system inställare, system design och optimerings strategi. System design var vital för att tillåta styrning och monitorering av systemet och optimeringsstrategi för att tillförlitligt kunna prestera goda resultat trots skiftande beteende med olika material i systemet. Baserat på detta utvecklades en laboratorie-utrustning som övervakade kapacitet, effektivitet, robusthet och försiktighet i varje transportcykel. Denna information nyttjades sedan i en evolutionär algoritm baserad på differentierad evolution för att finna de optimala system-inställningarna. Arbetet indikerar att ett sådant system skulle erbjuda prestanda-fördelar både i driftsättande och kontinuerliga driften av en vakuum-transportör. Den föreslagna automatiska systeminställaren kan anpassas till en stor mängd material och skilda krav på önskat driftläge för systemet. Tiden för att optimera systemet så att de större variationerna i prestanda uppnås är jämförbar med en mänsklig operatör menkan fortlöpa över tiden och ständigt söka förbättringar på ett sätt som ej är möjligt för en mänsklig operatör.