mdh.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Vidareutveckling av serveringskanna i plast avsedd för varm dryck
Mälardalen University, School of Innovation, Design and Engineering.
Mälardalen University, School of Innovation, Design and Engineering.
2017 (Swedish)Independent thesis Basic level (university diploma), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

ABSTRACT

This thesis work consists of a case study, where August Lund AB assigned the further development of an ergonomically designed plastic serving pitcher. The purpose of the assignment was to further develop the serving pitcher, to adapt it for hot beverages and the manufacturing method injection molding, and to serve as a basis for decision making regarding how further investments in the previously produced ergonomic design solution was to be made. To achieve this, the following thesis question was formulated: Which are the leading factors that dictates the product development of plastic products that will be injection molded?

To be able to answer the thesis question and complete the development of the pitcher a literature study about plastic design was conducted, that formed the foundation of the theoretical framework. Secondary data was collected using academic literature consisting of books and scientific papers. A product development process was formed for the case study, that was a derivative of the generic product development processes presented in the literature used. To complete the theoretical framework for the case study primary data was collected by conducting laboratory testing, simulations, tests and interviews.

The main part of the work conducted in the case study consisted of finding a satisfactory insulation solution, that would prevent the user of the pitcher from getting burned by the heat from the hot beverage. This resulted in that the product development never reached beyond the conceptual phase. Two different methods of insulation were explored. The first method consisted of a thermoplastic elastomer overmolding that was located at the gripping area. It was concluded from the conducted laboratory testing and the simulations that the thickness of the grip had to be at least 10 mm. The thickness necessary was regarded as to thick because of the associated manufacturing costs and the proposed method was rejected. The second method explored was a pitcher containing an inner pitcher that formed an insulating air gap. The simulation result indicated that a 3.5 mm air gap was necessary to obtain adequate insulation. An insulation method using an air gap in combination with the ergonomic design solution brings several unsolved problems, that need further investigation to be solved if the combination is to be used.

The employer had the request of investigating if a thermos effect could be achieved. The result showed that an air gap would insulate the pitcher so that a 10°C higher beverage temperature would be achieved during the 45 minutes than if an uninsulated pitcher was to be used. To attain a better thermos effect, the air gap could be filled with a foam to reduce the convective heat transfer in the air gap. Reaction Injection Molding could potentially be used to produce the insulating foam.

It was concluded based upon the case study and the theoretical framework that the leading factors that dictates the product development of plastic products that will be injection molded was the structural constraints and the design guidelines of plastic design. Also, the cost of manufacturing in relation to the product performance, the products potential selling price and the production volume. In another word, to be able to asses which changes of the design that leads to increased manufacturing cost and if the increase is justifiable in relation to the obtained product performance. DFM turned out to be essential and have a central role in the product development of plastic products that will be injection molded.

Abstract [sv]

SAMMANFATTNING

Det här examensarbetet utgörs av en fallstudie, där på uppdrag av August Lundh AB en ergonomiskt designad serveringskanna i plast skulle vidareutvecklas. Arbetet syftade till att vidareutveckla kannan så att den anpassades för varm dryck och tillverkningsmetoden formsprutning, för att sedan utgöra ett underlag för huruvida företaget skulle vidareinvestera i den tidigare framtagna ergonomiska designlösningen. För att vidareutveckla kannan krävdes kunskaper om tillverkningsmetoden och vilka designmöjligheter som metoden medger. Därför formulerades följande frågeställning: Vilka är de styrande faktorerna vid produktutveckling av plastprodukter som ska formsprutas?

För att kunna svara på frågeställningen och utföra uppdraget utfördes en litteraturstudie om plasttillverkning som utgjorde grunden för den teoretiska referensramen som arbetet utgick ifrån. Sekundärdata insamlades genom akademisk litteratur i form av böcker och vetenskapliga artiklar. En produktutvecklingsprocess som var anpassad för fallstudien togs fram, som var ett derivat av de generiska produktutvecklingsprocesserna som den använda litteraturen presenterade. I fallstudien insamlades primärdata genom laborationer, tester, simuleringar och intervjuer för att komplettera den teoretiska referensramen.

Större delen utav arbetet i fallstudien utgjordes av att finna en tillfredsställande isoleringslösning, för att förhindra att användaren av kannan ska bränna sig på grund av värmen från den varma drycken. Detta medförde att arbetet aldrig passerade konceptstadiet i produktutvecklingsprocessen. Två olika isoleringslösningar undersöktes. Den första isoleringslösning utgjordes av en pågjutning av en termoplastisk elast på greppytan. Laborationer och simuleringar visade att tjockleken som skulle krävas för att uppnå tillräcklig isolering behövde vara minst 10 mm, vilket ansågs vara för tjockt på grund av tillverkningsekonomiska aspekter och förslaget förkastades. Den andra isoleringslösningen som utreddes utgjordes av en kanna innehållandes en innerkanna, för att på så sätt skapa en isolerande luftspalt. Simuleringsresultaten indikerade att en 3,5 mm luftspalt var nödvändig för att erhålla en tillräckligt god isolering. En luftspaltsisolering i kombination med den ergonomiska designlösningen medför en rad olösta problem, som kräver vidare utredning om kombinationen ska användas.

En önskan från uppdragsgivaren var att utreda om en termoseffekt kunde uppnås. Resultatet visade att en luftspalt skulle bibehålla dryckens värme cirka 10°C högre under 45 minuter, än en kanna utan isolering. För att uppnå en bättre termoseffekt skulle luftspalten kunna fyllas med ett skummaterial, för att på så sätt reducera den konvektiva värmeledningen i luftspalten. En tillverkningsmetod som eventuellt skulle kunna användas för att producera en skumisolering är reaktionsformsprutning.

Fallstudien och den teoretiska referensramen visade att de styrande faktorerna vid produktutveckling av plastprodukter som ska formsprutas var de konstruktionsmässiga begränsningarna och de design-riktlinjer som finns för plastdesign. Samt tillverkningskostnaden i relation till produktens prestanda, potentiella försäljningspris och tillverkningsvolym, det vill säga att avgöra vilken designändring som medför en ökad tillverkningskostnad och huruvida den är försvarbar eller inte, i relation till vilken ökad produktprestanda som fås. Att arbeta med DFM visade sig vara nödvändigt och vara en central del av produktutveckling av plastprodukter som ska formsprutas.

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , p. 94
Keywords [en]
injection molding, plastic, product development, DFM
Keywords [sv]
formsprutning, plast, produktutveckling, DFM
National Category
Other Engineering and Technologies not elsewhere specified Textile, Rubber and Polymeric Materials
Identifiers
URN: urn:nbn:se:mdh:diva-36023OAI: oai:DiVA.org:mdh-36023DiVA, id: diva2:1118842
External cooperation
August Lundh AB
Subject / course
Product and Process Development
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-08-30 Created: 2017-07-02 Last updated: 2017-08-30Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Vidareutveckling av serveringskanna i plast avsedd för varm dryck(3905 kB)88 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3905 kBChecksum SHA-512
f7ad1cd8c2fd3ca0ea8e7e980deffdb1205da3db1a745c6236f97d0bd02a8e70942d75cadbaf0de7b7a1faf310b55e7570dc977044ff6c79255818c429fbf971
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Fäldt, RobertÅkesson, Jennie
By organisation
School of Innovation, Design and Engineering
Other Engineering and Technologies not elsewhere specifiedTextile, Rubber and Polymeric Materials

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 88 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 269 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf