Konceptframtagning av täta elektronikkapslingar - En jämförelse mellan två alternativ - BRYNIELSSON, LOUISE; GEWARGIS, LORINA (My University, 2013)
Detta projekt har genomförts i uppdrag av företaget AB Thoreb som tillverkar och marknadsför fordonsdatorer för kollektivtrafiken. Då företaget ställs inför ett högre skyddskrav på deras enheter i områden med högre luftfuktighet och mycket damm, syftar detta projekt i att utveckla och jämföra två alternativa elektronikkapslingar som uppfyller kravet på dammtäthet och spolsäkerhet enligt IP-standard. Det första alternativet är att återanvända en befintlig kapsling till en tidigare fordonsdator medan det andra är att skissa på ett helt nytt koncept. Fokus har legat på att uppfylla täthetskravet på respektive kapsling och tillhörande kontaker, inte på kontakternas kablar. Frågeställningar som legat till grund för projektet är ifall det är ekonomiskt lönsamt att återanvända den gamla kapslingen eller prismässigt bättre att ta fram ett nytt koncept, samt ifall det är möjligt att uppnå det täthetskrav som efterfrågas. Denna rapport beskriver tillvägagångssättet för att nå de täthetskrav företaget ställt samt en ekonomisk överblick över vilket alternativ som lönar sig mest. Med hjälp av en hållbarhetsanalys framgick det att aluminium har en god kvalitet och är en bra metall ur återvinningssynpunkt och genom att utveckla en standardiserad kapsling som passar företagets produktlinje skulle man kunna optimera resursanvändningen ytterligare. Detta resulterade i att den slutliga designen för det nya konceptet består av två delar; en ihålig låda med ett lock på ena långsidan där lådan kan användas till flera produkter och locket består av en gavel som lätt kan bytas ut beroende på produkt. Denna lösning minimerar även antalet skarvar och minskar risken för otäthet. Den befintliga kapslingen fungerar egentligen på samma sätt men har en utformning som kräver två gavlar vilket medför fler skarvar och därmed större risk för att vatten- eller dammpartiklar tränger sig igenom. Till båda koncepten används planpackningar av EPDM-skum vid alla skarvar med undantag från vissa kontakter. För att ytterligare säkerställa att ingen fukt tränger sig in i elektronikkapslingarna vid tryckskillnader används ett membrannät. En preliminär kostnadsjämförelse baserad på vissa antaganden visade att återanvändningen av den befintliga kapslingen är ekonomiskt lönsam vid volymer mindre än 2 000 samt volymer över 6 700 enheter, vilket indikerar att kostnaderna är jämförbara och att det i detta skede inte finns någon anledning att förkasta något av koncepten. Att pressgjuta det nya konceptet är billigare vid volymer mellan 2 000 och 6 700 enheter. Monteringstiden för de båda kapslingarna uppskattades och resultatet visade att det nya konceptet tar kortare tid att montera då det består av färre delar. Övriga kostnadseffekter med avseende på till exempel antal komponenter, lager och påverkan på tranporter har inte tagits med i jämförelsen. Under projektets gång framställdes inga prototyper och därför har inga praktiska tester utförts för att undersöka ifall kapslingarna uppfyllt det täthetskrav som ställts. Däremot har en teoretisk bedömning gjorts och projektet resulterade i beslutsunderlag till Thoreb för att sedan avgöra ifall fortsatt vidareutveckling av arbetet är av intresse.
Keywords: Maskinteknik; Innovation och entreprenörskap (nyttiggörande); Materialvetenskap; Produktion; Mechanical Engineering; Innovation & Entrepreneurship; Materials Science; Production