Course syllabus

Kurs-PM

MTT126 MTT126 Komponentteknologi: additiv tillverkning och hållbara gjutprocesser lp4 VT24 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Industri- och materialvetenskap

Kontaktuppgifter

Examinator (examiner):

Professor Lars Nyborg, e-mail: lars.nyborg@chalmers.se 

Övriga föreläsare:
Dr Mats Norell, mats.norell@chalmers.se
Dr Varun Chaudhary, varunc@chalmers.se
Dr Henrik Karlsson, AB Volvo
Anton Hvitt Hultmark, Volvo Cars
Professor Anders Wollmar Jarfors, Tekniska högskolan, Jönköpings Universitet
Handledare, laborationer, projekt:
Plinio Fernandez Borges Silva, plinio@chalmers.se (coordinator teaching assistant team, tutoring of projects)
Satya Chaitanya Vaddamanu, satyac@chalmers.se (teaching assistant, responsible for AM computer lab)
Erika Tuneskog, erika.tuneskog@chalmers.se (teaching assistant, tutoring of projects)
Mukesh Murali. mukeshm@chalmers.se (teaching assistant, tutoring of projects)
Sofia Kazi, sofiakaz@chalmers.se (teaching assistant, responsible for casting simulation lab)
Forskningsingenjör, printning
Johnny Hamnesjö Olausson, johnny.hamnesjo@chalmers.se

Studieexpedition
Hanije Safakar (hanije@chalmers.se)

Kursens syfte

Syfte och Mål
Kursen syftar till att ge kunskaper kring moderna tillverkningsmetoder med fokus på additiv tillverkning och hållbara gjutprocesser som avancerad pressgjutning och megacasting. Industrin ställer idag om genom dessa tekniker. Det styrs av behov av flexibilitet med avseende på produktutformning, hållbarhet och cirkularitet. Centralt är att förstå hur nya tekniker kan ge bättre produkter och tillverkning. Additiv tillverkning och gjutning delar teorigrund från metallurgiskt perspektiv och har synergier när det gäller tillämpning av digitala metoder och produktionsutveckling för produkter nära färdig form. Kunskap om beredning, tillverkningsteknik och produktegenskaper är central. I detta ingår också förståelse för processval, tillverkningskedjor och krav på efterbearbetning. Kunskapen kan vara av stor vikt vid framtida arbete med drift och utveckling inom produktionsområdet, men även indirekt vid utformning av produkter. Ett viktigt syfte är att kunna tillämpa hur additiv tillverkning och nya gjuteritekniker i ingenjörsmässiga sammanhang, exempelvis material- och processval och konstruktionsanpassning. För additiv tillverkning täcks komponenttillverkning i metall och plast.

Schema

TimeEdit,

Kurslitteratur

•    Föreläsningspresentationer (kurshemsidan). Dessa definierar kursens huvudsakliga innehåll.
•    Separata pdf-dokument via kurshemsidan direkt, eller som länkar, alternativt utdelat.
•    PM för projekt med vissa inkluderade teoriavsnitt (kurshemsidan).

Kursens upplägg

Organisation och genomförande
Kursen är formellt uppdelad i två delar:
•    MTT126 0123 teoridel inkl. tentamen 5,5 hp
•    MTT125 0123 projekt och laborationer 2,0 hp 
 
För slutbetyg krävs godkänt i båda dessa delar.
Moment för godkänt i dessa delar:
•    MTT126 0123
o    Godkänd tentamen
•    MTT126 0223
o    Godkänd projektrapport ”Additiv tillverkning”
o    Närvaro och deltagande projektredovisning
o    Närvaro laboration/datorövning – additiv tillverkning
o    Närvaro laboration/datorövning - gjutsimulering
o    Deltagande i laboration/datorövning

DATORÖVNING/LABORATION MAGICS och SIMPLIFY 3D
Genomförs enligt schema Time Edit I MT11 och MT12 (Campus Johanneberg). Gruppfördelning sätts läsvecka 1. Ger introduktion till beredningsprogram för AM som används i projektarbetet. 
PROJEKT ADDITIV TILLVERKNING
Görs preliminärt i grupp om max 5 deltagare.
Innefattar att för en vald komponent att välja material och AM-teknologi, anpassa konstruktionen för AM, göra en kritisk analys av egenskaper, kostnadsfaktorer, mm. Bygger delvis på användande av programvaror från Datorövning, men även föreläsningsserien och litteraturstudier. En rapport författas och resultat presenteras. Handledning, rapport och presentation på engelska (tutoring, report and presentation in English). Projektet ger bonuspoäng på tentan och nästkommande två omtentor, max 5 p. Redovisning: preliminärt 20/5, alla redovisar gruppens arbete och resultat. Anvisningar, bedömning, mm ges i separat PM.

LABORATION/DATORÖVNING: GJUTSIMULERING
Genomförs enligt Schema Time Edit. Gruppfördelning sätts läsvecka 1. Närvaro. Ingen rapport.

ÖVERGRIPANDE PLANERING

Vid konflikt jfr Time Edit. 

18/3 9:15-12:00    ED     Lecture Intro/AM: Lars Nyborg
Process selection, cost modelling and AM overview    Johanneberg
20/3 13:15-17:00    Svea 213    Lecture AM: Varun Chaudhary
AM technologies - metals      Lindholmen
21/3 10:15-12:00    Jupiter122    Lecture AM: Lars Nyborg
AM quality control, basics    
22/3 10:15-12:00    Jupiter121    Lecture AM: Varun Chaudhary
AM technologies – polymers, ceramics    
27/3 10:15-12:00    Svea    Lecture AM: Varun Chaudhary
Materials for AM – metals    
27/3 13:15-15:00    Gamma    Lecture AM: Varun Chaudhary
Materials for AM – polymers, ceramics    
8/4   10:15-12:00    Jupiter122    Lecture AM: Lars Nyborg
Design for AM    
10/4 8:15-10:00    Jupiter121    Lecture Casting: Mats Norell    
12/4 13:15-15:00    MT11,12,18    Computer lab (reserve)    Johanneberg (AM)
17/4 8:15-10:00    MT11,12    Computer lab (main event), 
half class    Johanneberg (AM)
17/4 10:15-12:00    MT11,12    Computer lab (main event), 
half class    Johanneberg (AM)
18/4 10:15-12:00    Svea129    Lecture Casting: Mats Norell    Lindholmen
22/4 10:15-12:00    Delta    Lecture Casting: Mats Norell    
22/4 13:15-15:00    Jupiter121    Lecture AM: Lars Nyborg
AM applications and post-processing    
24/4 10:15-11:00    Jupiter121    Guest Lecture AM
Henrik Karlsson, AB Volvo     Lindholmen
24/4 11:15-12:00    Jupiter121    Problem solving
Casting Mats Norell    Lindholmen
6/5 8:00-12:00    MT12,13,18,24    Casting simulation,
half class    Johanneberg (C)
6/5 8:00-12:00    MT12,13,18,24    Casting simulation,
half class    Johanneberg (C)
8/5 10:15-12:00    Svea 130     Guest Lecture Casting 
Anders Jarfors, Jönköping Univ.    Lindholmen
8/5 13:15-14:00    Svea 130     Guest Lecture Casting
Anton Hvitt Hultmark, Volvo Cars    Lindholmen
8/5 14:15-15:00    Svea 130    Problem solving, special: 
Lars Nyborg    Lindholmen
13/5 10:15-12:00    Svea 130      Lecture, Repitition: Lars Nyborg    Lindholmen
20/5 10:15-12:00    Svea130    Presentations, all    Lindholmen

Förändringar sedan förra kurstillfället

t.Föreläsning om processval har återinförts. Kursen är vidare ändrad genom att både additiv tillverkning och gjutning ingår. Projektet har större tyngd när det gäller genomförandet. Detta innebär t ex att det avsätts mentorstid mm från kursassistenterna och förväntningarna på insats när det gäller projektets genomförande är större. Vidare har introduktion till projektarbetet förstärkts. Dessa moment schemaläggs direkt av övningsassistenterna som koordinerar era projektarbeten utanför schemat enligt Time Edit.
Dessutom genomförs gästföreläsningar om pressgjutning, ny gjutteknik (megacasting) och industriell tillämpning av additiv tillverkning. Datorövning/introduktion till datorprogramvaror utgör ett obligatoriskt moment liksom en datorövnning/laboration där gjutsimulering introduceras.

Lärandemål

• uppvisa färdigheter i processval och förståelse för betydelsen av produktutformning, materialval och produktionsvolym för lämplighet hos olika metoder.
• uppskatta detaljkostnad som ett led i processval med hjälp av programvara.
• uppvisa förståelse för processkedjor och kunna beskriva och ge exempel på hur olika processer typiskt följer och kompletterar varandra.
• beskriva några grundläggande principer för additiv tillverkning i metall
• beskriva de viktigaste teknikerna för additiv tillverkning, deras möjligheter och begränsningar.
• välja efterbehandlingsmetoder (t ex värmebehandling) beroende på additiv teknologi, material och tillämning för komponenten.
• uppvisa grundläggande färdigheter när det gäller design för additiv tillverkning.
• beskriva grunder och tillämpningar för industriell användning av gjuteriteknik
• uppvisa grundläggande färdigheter när det gäller gjutdesign och produkt
• beskriva metoder för färdigbearbetning av funktionsytor för additiv tillverkning och gjutning
• välja och förstå mätmetod för mätning av dimension och ytor.

Examination

Tentamen: 30 Maj 2024 fm (Lindholmen salar)
Slutbetyg : Slutbetyg i skala 3-5 baserat på tentamen och eventuella bonuspoäng. För godkänt slutbetyg (skala 3-5) i kursen krävs godkänd tentamen + godkänt projekt + närvaro vid laborationer/datorövningar
Hjälpmedel vid tentamen: lexikon, miniräknare, ingen dator.
Tentamen omfattar 60 p, projektet kan ge maximalt 5 bonuspoäng till tentamen. 
Betygsgränser:
Betyg 3, minst 24p Betyg 4, minst 36p Betyg 5, minst 48p

Länk till kursplanen i Studieportalen, https://www.chalmers.se/utbildning/dina-studier/hitta-kurs-och-programplaner/kursplaner/MTT126/?acYear=2023%2F2024