Voortgangsverslag. Jaar 2 2 e Semester Blok 1. M. Camp

Transcriptie

1 Voortgangsverslag Jaar 2 2 e Semester Blok 1 M. Camp

2 Voortgangsverslag Jaar 2 2 e Semester Blok 1 TU Delft M. Camp Leiden April 2013

3 Voorwoord In het kader van de HBO opleiding werktuigbouwkunde duaal is dit het voortgangsverslag van het 1 e blok van het 2 e semester in het 2 e jaar. Het voortgangsverslag is vooral bedoeld om afwijkingen van de plannen, knelpunten en evt. problemen te constateren en bij te sturen. De voortgang is gebaseerd op het Persoonlijk Actie Plan (PAP) die in het begin van deze periode is gemaakt. 1

4 Inhoudsopgave Inhoud Voorwoord 1 1. Inleiding 3 2. Voortgang van de geplande activiteiten Inleiding De werkzaamheden van deze periode Single Tilt Tip Heating Houder Foutanalyse ST Tip Heating Houder Wireless Heaterbox Overige activiteiten 7 3. De voortgang 8 4. Conclusie 9 2

5 1 Inleiding Halverwege elke leercontractperiode schrijf je een voortgangsverslag. Het voortgangsverslag geeft een duidelijk beeld aan school wat betreft de voortgang van je competentieontwikkeling bij het bedrijf. Het doel van het voortgangsverslag is, dat de geplande competenties die vastgesteld zijn in je PAP daadwerkelijk worden nagestreefd. Dit ten behoeve van je persoonlijke competentieontwikkeling. In het voortgangsverslag staan de competenties uit je PAP vermeld onder de geplande activiteiten, de voortgang van de geplande activiteiten en de acties ten behoeve van de afwijking. 3

6 2 Voortgang van de geplande activiteiten 2.1 Inleiding In dit hoofdstuk wordt beschreven wat ik in het 1 e blok van het 2 e semester heb gedaan en vooral hoe ik het gedaan heb. Het is de bedoeling om een voortgang aan te geven in de competenties waarin ik de afgelopen periode wilde groeien. Aan de hand van de door mij gekozen competenties in mijn PAP ga ik in dit hoofdstuk beschrijven wat de projecten inhielden en of er een groei is in mijn competenties. 2.2 De werkzaamheden van deze periode Single Tilt Tip Heating Houder In de voorgaande periodes heb ik gewerkt aan het testen, ontwerpen en samenstellen van de single tilt tip heating houder (zie fig. 2.1). In deze periode heb ik de houder geassembleerd. Volledig volgens flow chart ben ik begonnen met de contactnaaldenblokken. Om de naalden in de PEEK blokken te bevestigen zijn deze ingegoten in een 2- componentenlijm genaamd Stycast. Dit is een lijm die zich erg goed gedraagt in de vacuümomstandigheden waarin de houder zal worden gebruikt. Voor het inlijmen van de naalden in de beide naaldenblokken heb ik montageblokken gemaakt om de naalden in de goede richting te zetten alvorens deze worden ingegoten. Terwijl de lijm in de naaldenblokken stonden uit te harden ben ik bedrading op maat gaan Figuur 2.1 Single Tilt Tip Heating Houder knippen en zijn de rest van de onderdelen gereinigd voor montage. Tevens is er gezocht naar de juiste temperatuursensor die achteraan de tip zal worden verwerkt. In eerste instantie werd er gedacht aan een thermokoppel. Dit was echter niet de juiste keuze, aangezien de ruimte om deze te monteren te gering was. Ook zou dit thermokoppel niet kunnen werken met de temperaturen die nodig zijn voor de experimenten met deze houder. Nadat de naaldenblokken voldoende uitgehard waren en de juiste temperatuursensor was gevonden ben ik de tip gaan assembleren. Voordat de naaldenblokken op de tip gemonteerd konden worden moest eerst de bedrading worden doorgevoerd door de gaten in de tip. 4

7 Omdat de ruimte voor de bedrading zo gering is heb ik gekozen voor de kleinst mogelijke draad die op voorraad was. Dit is een gevlochten draad met teflon isolatiemantel met een buitendiameter van 0,2 mm. Voorin de tip is een warmtespiraal verwerkt die de tip kan opstoken tot de gewenste temperatuur. Omdat deze spiraal een grotere stroom zal vragen is voor de aansluiting gekozen voor een dikkere, met kapton gecoate, draad. Met alle aangebrachte bedrading ben ik de afzonderlijke onderdelen gaan plaatsen op de tip. Eerst de warmtespiraal en temperatuursensor, dan de naaldenblokken om de spiraal en temperatuursensor op hun plek te houden. De naalden, warmtespiraal en temperatuursensor zijn gesoldeerd aan de doorgevoerde bedrading. De tip (zie fig. 2.2) was klaar om elektrisch getest te worden op kortsluiting. In een speciaal montagehulpstuk, wat doorgaans voor alle houders wordt gebruikt Figuur 2.2 Tip ST Tip Heating Houder bij assemblage, heb ik de tip met de resterende onderdelen verbonden. In eerste instantie moest de bedrading worden doorgevoerd door het midden- en achterdeel van de houder. Tijdens de ontwerpfase was het voorstel van de professor om de kleine, 0,2 mm dikke, bedrading zo kort mogelijk te houden en deze door te verbinden met een dikkere, meer handzamere, draad. Tijdens de assemblage bleek dit echter niet de beste keuze te zijn. De handzamere kapton draad bleek erg stug te zijn en liet zich moeilijk vervormen in het middenen achterdeel. Met eenmaal de bedrading op zijn plek zijn alle delen aan elkaar verlijmt en is de bedrading aan de connector aan de achterzijde gesoldeerd. De in totaal 14 draden zijn verbonden met een connector met 16 genummerde aansluitingen. In overleg is besloten in welke volgorde de bedrading aan de connector gesoldeerd moest worden. Van dit aansluitschema bestaat alleen nog een schets en zal verder uitgewerkt worden Foutanalyse ST Tip Heating Houder Er zijn in dit project fouten opgetreden die tijdens de assemblage naar voren kwamen. Eén van de fouten was de communicatie over de uitbesteding van enkele onderdelen. Doordat de professor met meerdere zaken tegelijk bezig was, is er geen goede communicatie geweest over de juiste benodigde onderdelen. Hierdoor werden er onderdelen geleverd die niet overeen kwamen met dit project. 5

8 De veronderstelling was dat de benodigde onderdelen dezelfde standaard afmeting zouden hebben als de andere houders in de lopende projecten. Deze communicatiefout zorgde voor een vertraging van het project. Een andere fout die naar voren kwam tijdens de assemblage was de keuze van de bedrading. Tijdens de assemblage werd al snel duidelijk dat het verstandiger was geweest om de bedrading volledig uit 0,2 mm te laten bestaan. De overgang van soepele teflondraad naar stugge kaptondraad maakte het bijzonder lastig om de bedrading van voren naar achter te geleiden. Het lijkt zelfs dat de connector onder druk staat door de stugheid van de draad. Tests van de volledig geassembleerde houder moeten nog uitwijzen of er geen schade is ontstaan tijdens het sluiten van de houder. Er kan een mogelijkheid zijn dat de solderingen op de connector verbroken zijn of dat er kortsluiting optreedt zodra deze op spanning wordt gezet Wireless Heaterbox Voor onderzoeken in een speciale scanning electron microscope (SEM) heb ik voorheen een Wireless Heaterbox ontworpen. Deze box is een aluminium behuizing met daarop een deksel waar in totaal drie chips ingelegd kunnen worden. Het deksel zorgt ook voor een vacuüm afdichting voor de regel elektronica in de behuizing. De chips worden ieder voorzien van spanning door middel van naaldcontacten die in het deksel zijn verwerkt. Op basis van deze box heb ik een nieuw concept ontworpen voor een compleet nieuw onderzoek (zie fig. 2.3). Op basis van het nieuwe ontwerp heb ik het deksel en het chip platform gefabriceerd. Het deksel is dusdanig gefabriceerd dat veranderingen in het ontwerp mogelijk zijn. Het chip platform was nodig om het concept te kunnen testen. Al snel bleek dat in de tests dat de materiaalkeuze voor het platform niet de juiste is. De gewenste werktemperatuur is rond de 600 C en aluminium zal rond deze temperatuur plastisch worden. Er is besloten over te gaan op fosforbrons (CuSn8). Tijdens de test met het fosforbronzen platform bleek dat de weerstandsdraad, welke het platform zal opstoken, een kunststof coating te hebben. Deze brandt Figuur 2.3 Chip Platform met warmte isolatie weg bij de gewenste werktemperaturen en zorgt voor kortsluiting in het platform. Om dit te voorkomen is er gekozen voor een AlO 3 buis waarin de weerstandsdraad zal worden geleid. 6

9 Om de weerstandsdraad zoveel mogelijk te kunnen inkapselen moest een nieuw ontwerp gemaakt worden voor het chip platform. De sleuven in het chip platform hadden de verkeerde geometrie om dit te kunnen bewerkstelligen. In het nieuwe ontwerp is ervoor gekozen de draad in een zigzag vorm over het platform te laten lopen zodat de buizen goed aan elkaar konden aansluiten en om de draad op zo min mogelijk plaatsen bloot te stellen. Omdat het niet mogelijk was om het programma voor de bewerking van het platform met de hand aan te maken heb ik in samenwerking met mijn collega gebruikgemaakt van CAD/CAM software om het nieuwe contour te kunnen beschrijven. Hiermee heb ik de eerste stappen gedaan om te gaan werken met deze software Overige activiteiten Deze afgelopen periode is het erg lastig geweest om werkzaamheden te krijgen die gericht zijn op mijn competentie ontwikkeling. De voornaamste rede hiervoor is dat ik permanent wordt ingehuurd door de vakgroep HREM. Dit betekent dat ik voornamelijk werkzaamheden krijg die op dat moment noodzakelijk zijn voor de vakgroep. Het is hierdoor lastig werkzaamheden te vragen waar ik me in kan ontwikkelen en is ook iets wat ik niet van de professor kan verwachten. Om toch te kunnen groeien in mijn competenties heb ik redelijk recent een onderzoeksopdracht gekregen van mijn stagebegeleider Steve van Herk. Deze opdracht bestaat uit het onderzoeken van een nieuwe sample opname voor de Hopkinson Pressure Bar (zie fig. 2.4). De Hopkinson Pressure Bar is een testinstrument om de dynamische respons van materialen bij hoge belastingen te karakteriseren. Deze opdracht houdt in dat ik aan de hand van bestaande documentatie ga onderzoeken wat de beste manier is om een sample zo homogeen mogelijk in te spannen tussen de striker bar en de incident bar. Momenteel Figuur 2.4 Hopkinson Pressure Bar gebeurt dat nog door middel van een aluminium bus waar het sample wordt ingeklemd met behulp van 24 inbusschroeven die het sample inklemmen. Op basis van dit onderzoek ga ik, door gebruik te maken van methodisch ontwerpen, een aantal concepten ontwerpen. In overleg met de (internationale) studenten wordt op basis van dit onderzoek bepaald welk concept de beste oplossing zal zijn voor dit probleem. 7

10 3 De voortgang Projectmanagement uit te voeren Met de werkzaamheden in deze periode zijn er weinig mogelijkheden geweest om projectmanagement te kunnen uitvoeren. De planningen rond de ST Tip Heating Houder werden veelal verstoord door werk tussendoor. De planning was om de houder na gereedmaken van de belangrijkste onderdelen binnen een week volledig geassembleerd te hebben. Dit is echter wel gelukt. Tijdens assemblage is de professor wel voldoende geïnformeerd over de voortgang van de montage en de problemen waar tegenaan werd gelopen. Een onderzoeksopdracht uit te voeren Is niet aan de orde geweest tijdens deze periode. Met de opdracht voor de Hopkinson Pressure Bar kan ik hier aan werken. Het voortbrengingsproces voor te bereiden Met het ontwerp en vervaardigen van het nieuwe concept chip platform voor de Wireless Heaterbox heb ik kunnen werken met een bewerkingsprogramma. Een 3D solid is ingelezen in een CAD/CAM softwarepakket en is hiermee ook vervaardigd. Hiermee kon nog weinig worden bepaald over doorlooptijden, omdat dit voor mij nog in de ontwikkelingsfase zit. In een multiculturele en internationale context te functioneren Er is deze weinig tot geen internationale interactie geweest tussen mij en professionals uit andere culturen. Met het onderzoek voor de Hopkinson Pressure Bar zal dit meer gaan voorkomen aangezien de studenten die met deze opstelling werken internationaal zijn. 8

11 4 Conclusie Aan de hand van dit voortgangsverslag en de voortgang in het algemeen zijn de volgende conclusies te trekken: Competentie nr. 1: Weinig tot geen mogelijkheden voor gehad. Ik blijf hiermee op niveau 2 simpel zelfstandig Competentie nr. 2: Competentie nr. 7: Competentie nr. 15: Niet aan de orde geweest deze periode. Volgende periode gaat daar verbetering in komen met de opdracht voor de Hopkinson Pressure Bar Het maken van planningen en doorlooptijden en de keuze voor de geschikte productiemethode is wat betreft het niveau hetzelfde gebleven. Wel heb ik een begin gemaakt met het gebruiken van bewerkingssoftware. Ondanks het gemis aan gerichte opdrachten voor deze competentie zie ik me toch op niveau 2 simpel zelfstandig staan. Niet aan de orde geweest. Er zijn geen gedocumenteerde internationale besprekingen of samenwerkingen geweest. Met de opdracht voor de Hopkinson Pressure Bar moet daar verandering in komen. 9