Thanks to advancements in the polymer industry, metal replacement with high performance polymers has become a growing practice in many industries due to the economical, lead time and weight advantages. Getinge AB was interested in introducing metal replacement to the medical technology industry by launching a thesis project to replace the die-cast aluminium in a key structural component of their ventilator products. The ultimate goal of the project was to provide enough information to decide if going to a prototype stage is an investment worthwhile. In order to provide the necessary data, the project was conducted in the following manner: an evaluation of the current aluminium design was done using finite element method (FEM) simulations, followed by a thorough material choice and design adjustments in order to enhance strength and manufacturability. Finally another set of FEM simulations were conducted for the new plastic design, that was compared to the performance of the originaldesign, in order to confirm the validity of the updated structure. The results from the project show that metal replacement might be a sound choice for the structure, considering the mechanical performance, potential cost reduction and reduced lead time. However the part strength is a liability and require thorough physical testing. / Utveckling inom polymerteknik har lett till att metallersättning har blivit ett vanligare tillvägagångssätt för att spara pengar, ledtid och vikt i produkter inom olika industrier. Getinge AB var intresserade av att introducera metallersättning i den medicinsktekniska branchen genom att starta detta examensarbete som går ut på att ersätta pressgjutet aluminium i en viktig strukturell komponent i deras ventilatorer. Slutmålet med projektet var att erhålla erforderligt beslutsunderlag för att bestämma om det är värt att gå vidare till tillverkning av en prototyp. För att bidra med nödvändig data har projektet genomförts enligt följande:den befintliga aluminiumkonstruktionen utvärderades med hjälp av finitaelementmetoden (FEM), därefter genomfördes ett noggrannt materialval samt designanpassningar för att förbättra hållfasthet och tillverkningsbarhet. Till sist utfördes ytterligare en uppsättning av FEM-simuleringar för att validera den nya konstruktionen mot datan erhållen från FEM-simuleringar av den ursprungliga konstruktionen. Projektets resultat visar att metallersättning kan anses ett godtagbart alternativ för strukturen med avseende på den mekaniska prestandan, reducerat pris och reduktion av ledtid. Konstruktionens hållfasthet är en riskfaktor och djupgående fysisk provning krävs.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-322056 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Eriksson, Ludvig |
| Publisher | KTH, Hållfasthetslära |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2022:273 |
Page generated in 0.0024 seconds