umu.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
Läppning och formning av PEEK plast: Ett produktionstekniskt arbete med fokus på LEAN, Six Sigma och Kaizen
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Department of Applied Physics and Electronics.
2016 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Lapping and forming av PEEK plastic : An industrial engineering work with focus on LEAN, Six Sigma and Kaizen (English)
Abstract [sv]

GE Healthcare i Umeå tillverkar detaljer av PEEK-plast, några exempel på dessa detaljer är statorer och slangar. Statorerna läppas för att få en fin yta. Nyligen har en ny större läppmaskin införskaffas. Maskinen behöver nya rutiner för att bibehålla kvaliteten på de läppade komponenterna. I en annan del av verksamheten formas PEEK-slangar. Det tillverkas ett tiotal olika sorters slangar genom formning. Arbetsmetoden för formningen har länge varit samma och önskas därför utvärderas för att finna om det finns möjliga förbättringar.

 

Målet är att dels finna förbättringsmöjligheter för formning av PEEK-slangar samt kostnadsförslag att införa dessa, samt att ta fram rutiner vid läppning för att få samma pass-yield oavsett fyllnadsgrad i läppmaskinen. Arbetsmetoderna som har används i denna rapport har utgått från LEAN, Six Sigma och Kaizen. För att testa flera olika parametrar samt att minska antalet mätpunkter gjordes en ”design of experiments” vid läppningen. Parametrar som testades var, flödesmängd av läppolja, hastighet av läppskivan, pålagd vikt, fyllnadsgrad, samt storlek på läppobjekten. Det som mättes var avverkningshastighet, vilket mättes med mikrometer, samt ytfinhet Ra, Rz och Rmax vilket mättes med en släpnålsgivare över 5,6 mm.

 

Vid formning av slangarna gjordes en arbetsplatsstudie som grundade sig på LEAN och Muda. Resultatet visade sig att det som påverkade avverkningen av de läppade objekten mest var storleken på det läppade objekten. Detta var ett oväntat resultat, en teori är att 40 mm statorerna som läppas hade kvalitetsproblem i plasten. Last och fyllnadsgrad påverkade också avverkningshastigheten vilket var ett väntat resultat. Hastigheten på läppskivan påverkade tillsynes inte resultatet vilket var ett oväntat resultat. Läppoljeflödet påverkade inte heller resultatet något nämnvärt. Det enda som påverkade ytfinheten märkbart var fyllnadsgraden. Vid genomförandet av design of experiment uppkom det plötsligt repor på de läppade statorerna. En rotorsaksanalys gjordes som fann att reporna mest troligt orsakades av en kontaminerad läppolja.

 

Resultatet från arbetsplatsstudien vid formning visar på flera potentiella slöserier, onödiga transporter, väntan, omarbete samt outnyttjade resurser. Att åtgärda de onödiga transporterna kan delvis ske genom att införskaffa en lagerhylla att ha slangämnen i till en kostnad av 2288:-, att minska väntan samt att minska andelen omarbeten kan åtgärdas genom att införskaffa fyra stycken nya fixturer till en kostnad av 8000:-. Att ytterligare minska onödiga transporter skulle vara att flytta ugnsrummet samt spolstationen närmare varandra. På grund av brandtekniska skäl måste det då byggas en egen brandcell för detta plus att införskaffa en ny ugn. Kostnaden för detta uppsattas till 252 000:-. Rekomendationen är att införskaffa nya fixturer samt ny lagerhylla till en kostnad av 10 288:- vilket ger en teoretisk ökning av produktionskapaciteten med 200%.

 

Rekommenderade inställningar vid läppning är att vid fulla läppkransar av 55 mm statorer appliceras 11 kg dödvikt. Då fyllnaden är 70-99% appliceras 8 kg dödvikt, 60-70% fyllnad 7 kg dödvikt och vid 30-60% fyllnad appliceras endast 4 kg dödvikt. Läppskivan köres med hastigheten 55 rpm, läppvätska får droppa med en droppe/sekund och tiden för läppning sätts till 10 minuter. Vid läppning av 40 mm statorer ges endast rekommendation vid full fyllnadsgrad. Skillnaden från 55 mm statorer är att dessa körs 3 minuter med 4 kg dödvikt.

Abstract [en]

GE Healthcare in Umeå manufactures details of PEEK plastic, some examples of these details are stators and loops. The stators are lapped to obtain a fine surfacefinish. Recently, a new larger lappingmachine were acquired. The machine needs new procedures to maintain the quality of the lapped components. Another part of the operations PEEK loops are formed. There are ten different kinds of loops. The work method for forming of the loops has been the same over a long period, and therefore an evaluated to find whether there are possible improvements are desirable.

 

The goal is partly to find improvement opportunities for forming PEEK loops and cost proposal to introduce them. And to develop procedures for lapping to get the same pass yield regardless of filling level in the lapping machine. The working methods that have been used in this report has been based on Lean, Six Sigma and Kaizen. To test many different parameters and reduce the number of measurement points a design of experiments for the lapping process where done. Parameters tested were, flow amount of lapping oil, lapp speed, deadweight, degree of filling, as well as the size of the lapped objects. Measurements were cutting speed, which was measured using a micrometer, and surface roughness Ra, Rz and Rmax which was measured with a profilometer of 5.6 mm.

 

In forming the loops a workplace study based on LEAN and Muda where done. The result showed that the parameter that most affected the removal rate were the size of the objects. This was an unexpected result, one theory is that 40mm stators that lapped had quality problems in the plastic. Load and fill factor also affected the removal rate which was an expected result. The speed of the lapping machine affected apparently not the result which was an unexpected result. Lapp oil flow did not affect the results somewhat significantly. The only thing that affected the surface roughness noticeable was how full the lapping machine was. In implementing the design of experiments a problem suddenly arose of scratches. A root cause analysis was done that found that the scratches most likely caused by a contaminated lapping oil.

 

The results of the study work at forming shows several potential Muda such as, unnecessary transportation, waiting, rework and untapped resources. To address the unnecessary transport can be done partly by acquiring a storage shelf to have the raw material for the loops at a cost of 2288: - to reduce the waiting and to reduce the proportion of rework can be remedied by obtaining four new fixtures at a cost of 8000: -. To further reduce unnecessary transportation would be to move the oven chamber and the coiling station closer together. Due to fire safety reasons, there must then be a separate fire compartments of this plus the purchase of a new furnace. The cost of this be set up to 252 000: -. Rekomendationen is to acquire new fixtures and new storage shelf at a cost of 10,288 - which gives a theoretical increase in production capacity by 200%.

 

Recommended settings when lapping is that at fill lapping machine of 55 mm stators applied 11 kg deadweight. When the filling is 70-99%, apply 8 kg deadweight, 60-70% filling 7 kg deadweight and at 30-60% filler applied only 4 kg deadweight. The lapping machine is set with a speed of 55 rpm, lapping oil may drip with a drop / sec and the time of lapping is set to 10 minutes. At the lapping of 40mm stators only one recommendation is given and that is at full filling ratio. Difference from 55 mm stators is that these runs three minutes of 4 kg deadweight.

Place, publisher, year, edition, pages
2016.
Series
MA, 1603
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:umu:diva-121828OAI: oai:DiVA.org:umu-121828DiVA: diva2:934534
External cooperation
GE Healthcare
Subject / course
Maskinteknik
Educational program
Bachelor of Science Engineering in Mechanical Engineering
Presentation
2016-06-02, TA205, Umeå, 10:30 (Swedish)
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-06-10 Created: 2016-06-09 Last updated: 2016-06-10Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Läppning och formning av PEEK plast(1146 kB)100 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1146 kBChecksum SHA-512
bed154e6c5da53bac5c0f4d7532bb611d9462b16b632f47785de7e3dd95597f55077400d11629b669189219d7df16bd79ee945e5c52390ef4278f19b39a4ccba
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Applied Physics and Electronics
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 100 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: 81 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