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

Voortgangsverslag Jaar 2 2 e Semester Blok 2 M. Camp

Voortgangsverslag Jaar 2 2 e Semester Blok 2 TU Delft M. Camp Leiden Juni 2013 Aangevuld op 5 september 2013

Voorwoord In het kader van de HBO opleiding werktuigbouwkunde duaal is dit het voortgangsverslag van het 2 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

Inhoudsopgave Inhoud Voorwoord 1 1. Inleiding 3 2. Voortgang van de geplande activiteiten 4 2.1 Inleiding 4 2.2 De werkzaamheden van deze periode 4 2.2.1 Dekplaat chip verwarming-platform 4 2.2.2 Concept keramische verwarming-platform 5 2.2.3 Modificatie op basis van de ST Tip Heating Houder 6 2.2.4 Overige activiteiten 7 2.2.5 Opname voor de Split-Hopkinson Pressure Bar Apparatus 8 3. De voortgang 9 4. Conclusie 11 5. Bijlage 1 12 2

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

2 Voortgang van de geplande activiteiten 2.1 Inleiding In dit hoofdstuk wordt beschreven wat ik in het 2 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 2.2.1 Dekplaat chip verwarming-platform In de voorgaande periode heb ik gewerkt aan het ontwerp en de vervaardiging van de Wireless Heaterbox. Bij dit ontwerp bleek al snel dat het platform voor de verwarming van de chip niet goed werkte omdat de coating van de weerstandsdraad wegsmolt tijdens het verwarmingsproces. Ik heb toen een nieuw platform ontworpen waar de weerstandsdraad kon worden ingelegd in een AlO 3 buis. Bij dit ontwerp ben ik uitgegaan van een opgegeven buisdiameter die bepalend was voor de groefdiepte in het platform. De diameter van de buis bleek enkele honderdsten van een millimeter groter te zijn dan was opgegeven. Hierdoor kon de dekplaat, die de groeven in het platform afsluit, niet goed aanliggen op het totale oppervlak. Er moest een nieuwe Figuur 2.1 Chip verwarming-platform dekplaat worden ontworpen die wel volledig zou aansluiten op het platform oppervlak. Voor dit ontwerp ben ik uitgegaan van het bestaande contour van het verwarming-platform (zie fig. 2.1). De groefdiepte in de dekplaat is niet meer dan 0,05 mm, wat genoeg ruimte geeft voor de ingelegde keramische buis. Omdat er geen uitlijn mogelijkheden zijn op het bestaande platform is de groefbreedte zo gekozen dat de dekplaat enkele graden ten opzichte van het platform verdraaid kan liggen (zie fig. 2.2). 4

Voor de vervaardiging is de 3D solid ingelezen in EdgeCam en is een bewerkingsprogramma gegenereerd. Voor het genereren van het bewerkingsprogramma in EdgeCam heb ik de hulp ingeroepen van Leon van Luijk om zeker te weten dat ik de juiste stappen heb gemaakt om het programma te genereren. Figuur 2.2 Dekplaat Chip verwarming-platform Voor dit ontwerp zijn geen PvE en PvA aangemaakt omdat daar te weinig tijd voor werd gegeven en omdat het een eenvoudig te bepalen onderdeel is. Het papierwerk zou hierdoor meer tijd kosten dan het ontwerpen en vervaardigen van dit onderdeel. 2.2.2 Concept keramische verwarming-platform Tijdens de testen met het verwarming-platform en dekplaat bleek al snel dat de gewenste temperatuur van 600 C niet werd bereikt. Een mogelijke oorzaak was dat de lengte van de weerstandsdraad te kort zou zijn. Om deze te vergroten werd mij gevraagd een nieuw ontwerp te maken voor het platform. Dit platform zal uit keramisch materiaal worden vervaardigd, waarvoor alleen een 3D solid nodig is (zie fig. 2.3). De belangrijkste eis voor dit ontwerp is om een zo groot mogelijke lengte weerstandsdraad te kunnen inleggen over een zo groot mogelijk oppervlak. De totale lengte van de groef is in het ontwerp iets meer dan 170 mm geworden, waardoor aan de eis werd voldaan. Na afronding van het ontwerp heb ik de 3D solid naar de Figuur 2.3 Concept keramische verwarming-platform opdrachtgever verzonden die het uiteindelijk zou doorsturen aan de fabrikant. Ik heb hiervan nog geen resultaten gezien of gehoord. Ook voor dit ontwerp zijn geen PvE en PvA aangemaakt, wederom omdat er geen tijd voor werd gegeven en omdat het een betrekkelijk simpel ontwerp is. 5

2.2.3 Modificatie op basis van de ST Tip Heating Houder Voorgaande periode ben ik bezig geweest met de afronding van het project ST Tip Heating Houder. Deze periode wilde de opdrachtgever een nieuw ontwerp voor een samplehouder op basis van de ST Tip Heating Houder. Het achter- en middendeel moeten overeenkomen met de standaard afmetingen die worden gebruikt voor de single tilt houders. De tip moet 11 contactnaalden kunnen bevatten en heeft geen verwarmingsspiraal en temperatuursensor zoals die zijn verwerkt in de ST Tip Heating Houder. Om de chip te kunnen laden zonder dat deze in contact zou komen met de naalden moet deze worden gelift door middel van een bladveer aan de voorzijde van de tip. Eén van de opstaande randen op de tip, die zorgen voor de stevigheid, moet worden verwijderd om de materiaalsensor in de microscoop de chip te kunnen laten detecteren. Met deze gegevens is een ontwerp gemaakt zoals is te zien in figuur 2.4, met aan de voorzijde Figuur 2.4 Tip 11-pins Contact Houder de laadsleuf voor de chip en aan de andere zijde de verwijderde opstaande rand voor chipdetectie. De afmetingen van de tip zijn afgestemd op de standaard afmetingen van het achter- en middendeel van de houder. De standaard afmetingen van het achter- en middendeel zijn bepaald door de tekeningen van andere samplehouders te bestuderen, welke overeenkomen met dit type houder. De vervaardiging van deze onderdelen is in het verleden meerdere malen uitbesteedt. Door uit te gaan van een standaard is geen verdere uitleg of aanvulling nodig wanneer deze onderdelen weer worden besteld bij de toeleverancier. Na goedkeuring van het ontwerp ben ik begonnen met de vervaardiging van de tip en de contactnaaldenblokken. De onderdelen zijn nog in bewerking en zullen over een aantal weken worden verwerkt in de nieuwe samplehouder, wanneer alle benodigde onderdelen zijn aangeleverd. 6

2.2.4 Overige activiteiten Deze afgelopen periode is het wederom erg lastig geweest om werkzaamheden te krijgen die gericht zijn op mijn competentie ontwikkeling. In eerste instantie zou ik gaan beginnen met de onderzoeksopdracht voor de Hopkinson Pressure Bar. Om hieraan te kunnen beginnen zou de directeur van DEMO, dhr. Gerrit Kahlman, een gesprek aangaan met Prof.dr. Henny Zandbergen om deze opdracht te kunnen inplannen. Na een aantal keren aandringen van zowel Steve van Herk als mij zijn er in eerste instantie een aantal toezeggingen gedaan. Volgens dhr. Kahlman was het geen enkel probleem om aan deze opdracht te kunnen beginnen. Aan de hand van die toezegging ben ik begonnen met het verzamelen van informatie over deze opstelling. Echter, er was nog niets besproken tussen dhr. Kahlman en de professor en het werd me niet in dank afgenomen dat ik daar zomaar aan was begonnen. Zelfs niet toen ik aangaf dat het me door dhr. Kahlman was toegezegd. Volgens de professor had ik te voldoen aan de wensen en eisen van hem, ongeacht of ik moet voldoen aan een competentie ontwikkeling voor de HBO opleiding. Uiteindelijk is er toch een gesprek geweest tussen dhr. Kahlman en de professor. Op basis van dit gesprek is bepaald dat ik aan de opdracht kan beginnen zodra de voor mij geplande werkzaamheden voor de professor zijn voltooid. Door de professor is wel vermeldt dat de opdracht te hoog gegrepen zou zijn voor mij en dat ik daar nog te kort voor op school zit. Ook wil hij dat ik de benodigde informatie bij mensen uit zijn vakgroep haal. Ik heb aangegeven dat de onderzoeksopdracht weinig tot niets met zijn vakgroep te maken heeft en dat de opdracht niet zo complex is als dat hij denkt. Zelfs met aangeleverde informatie over de opdracht wil hij dat niet aanvaarden. Ik heb echter wel een begin gemaakt met de opdracht. Ik heb voor de opdracht een planning opgesteld (zie bijlage 1) en heb al enkele beschikbare papers doorgenomen en bestudeerd op montage mogelijkheden voor het te testen sample. Meer dan dit heb ik niet kunnen doen door het verscherpte toezicht van de professor. 7

2.2.5 Opname voor de Split-Hopkinson Pressure Bar Apparatus Voor de Split-Hopkinson Pressure Bar Apparatus opstelling dient er een nieuwe opname ontworpen te worden om het proefstuk zo homogeen mogelijk op te sluiten en in te spannen. De rede hiervoor is om een betrouwbare, reproduceerbare meting te kunnen verrichten op een te testen proefstuk. Momenteel gebeurt dat nog door middel van een aluminium bus waar het sample wordt ingeklemd met behulp van 24 inbusschroeven die het sample rondom vastgrijpen. Deze methode van inklemmen zorgt voor teveel slip en verstoring van de metingen. De Split-Hopkinson Pressure Bar Apparatus is in het verleden al meerdere malen gebruikt voor een groot scala aan druk- en trekproeven op verschillende materialen. Al deze proeven zijn beschreven in gepubliceerde papers. Op basis van deze papers ben ik specifiek gaan zoeken naar methodes van proefstuk opspanning die betrekking hebben tot de trekproeven. Om uiteindelijk tot een aantal concepten te komen heb ik de verzamelde gegevens verwerkt in een morfologisch overzicht. In dit morfologisch overzicht zijn de verschillende vormen van het proefstuk opgesomd, alsmede de manier van opname en hoe het geheel aan de Input en Output bar wordt bevestigd. Door de verschillende oplossingen met elkaar te verbinden heb ik een aantal concepten bedacht en deze beschreven. Voor ieder concept heb ik de voor- en nadelen gegeven. Deze zijn gebaseerd op de informatie die ik heb verkregen uit de gepubliceerde papers. Ieder concept is in tabelvorm vergeleken met de gestelde eisen waar de opname aan moet voldoen. Om tot een uiteindelijke conceptkeuze te komen heb ik, aan de hand van de eisen, een aantal punten toegekend. Na optelling van het aantal punten zijn een tweetal concepten als meest gunstige naar voren gekomen. Deze concepten heb ik met behulp van Autodesk Inventor verwerkt tot conceptontwerpen. Om de ontworpen concepten aan de opdrachtgever te kunnen presenteren heb ik een document aangemaakt waarin de onderzoeksvraag, het pakket van eisen, het plan van aanpak en een planning zijn verwerkt. De conceptkeuze heb ik gedaan volgens de methode van het methodisch ontwerpen en zijn in het document verwerkt. Het document met bijgevoegde tekeningen van de conceptontwerpen zijn voorgelegd aan de opdrachtgever. De feedback die ik van Steve van Herk heb gekregen gaf aan dat het document netjes en overzichtelijk is opgesteld. De concepten zijn goed onderbouwd met de voor- en nadelen van ieder concept. Het meest gunstige concept heeft alleen een aantal kleine aanpassingen nodig om gebruikt te worden in de opstelling. 8

3 De voortgang Projectmanagement uit te voeren Met de werkzaamheden in deze periode zijn er geen mogelijkheden geweest om projectmanagement te kunnen uitvoeren. Een onderzoeksopdracht uit te voeren Met het onderzoek naar een betere opspanningsmethode voor de Split-Hopkinson Bar heb ik de doelstelling vanuit de vraagstelling opgesteld. Om aan informatie te komen heb ik me in gerelateerde documenten moeten verdiepen om tot een resultaat te komen. De gevonden informatie heb ik in een document verwerkt volgens de standaard van de TU. Met behulp van methodisch ontwerpen heb ik conclusies getrokken over wat voor deze probleemstelling de meest geschikte oplossing is. In het vervolg ga ik een sterkte analyse uitvoeren om aan te tonen dat het gekozen concept voldoet aan de gestelde eisen. Een productdefinitie, PVE en PVA voor een duurzaam product of voortbrengingsproces op te stellen Het document wat tot stand is gekomen met de onderzoeksopdracht is volledig volgens de methode van het methodisch ontwerpen gedaan. De probleemstelling en opdracht zijn geformuleerd, er is een plan van aanpak opgesteld en de resultaten zijn vergeleken met de eisen en wensen en verwerkt met voor- en nadelen om daaruit conclusies te trekken. Een probleem systematisch aan te pakken (wo creatief en plan- en projectmatig werken) De onderzoeksopdracht is gestructureerd door deze te verwerken met behulp van methodisch ontwerpen. Het onderzoek is gedaan volgens een planning die uitgaat van een werkvolgorde die is opgedeeld in een aantal weken. Tot nu toe heb ik kunnen voldoen aan deze planning, ondanks dat de tijd die ik heb ingepland niet helemaal overeenkomt met de werkelijke tijd die ik nodig heb gehad. De planning is te ruim ingedeeld en het bleek dat ik soms minder tijd nodig had dan was gepland. Het voortbrengingsproces voor te bereiden Met het ontwerp en vervaardigen van het nieuwe concept chip platform en dekplaat 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. 9

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. 10

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. 3: Competentie nr. 7: Competentie nr. 11: Competentie nr. 15: De opdracht voor de Split-Hopkinson Bar heeft me de mogelijkheid gegeven om aan deze competentie te kunnen werken. Zoals beschreven in voorgaande hoofdstuk heb ik voldaan aan de gestelde eisen van deze competentie. De opdracht is niet geheel zelfstandig gedaan en heb Steve een aantal keren geraadpleegd om tekst en uitleg. Hiermee ga ik van niveau 1 simpel geleid naar niveau 2 lastig geleid. Met de opdracht voor de Split-Hopkinson Bar ben ik verder gegaan met het toepassen van methodisch ontwerpen. De probleemstelling en opdracht zijn geformuleerd, er is een plan van aanpak opgesteld en de resultaten zijn vergeleken met de eisen en wensen en verwerkt met voor- en nadelen om daaruit conclusies te trekken. Omdat de opdracht niet bijzonder lastig was blijf ik bij deze competentie op niveau 3 lastig zelfstandig staan. 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. Qua niveau zijn hier weinig veranderingen. Echter, door de opdracht voor de Split-Hopkinson Bar heb ik mijn vaardigheden daarvoor uitgebreid. Ik heb gewerkt met een planning en door het methodisch ontwerpen de opdracht gestructureerd afgerond, wat te merken was aan de feedback die ik kreeg over het opgestelde document. Deze competentie blijft op niveau 3 lastig zelfstandig staan. Niet aan de orde geweest. Er zijn geen gedocumenteerde internationale besprekingen of samenwerkingen geweest. Met de opdracht voor de Split- Hopkinson Bar moet daar verandering in komen. 11

Bijlage 1 Onderzoeksopdracht Split-Hopkinson Pressure Bar Apparatus Opdracht: Onderzoek en ontwerp een opname voor het sample waarmee de metingen zo homogeen mogelijk plaatsvinden, bestaande uit zo min mogelijk onderdelen. Dit ontwerp wordt gebaseerd op bestaande opnames, beschreven in soortgelijke publicaties. Planning: Week 1: - Doornemen van bestaande publicaties, welke gevonden kunnen worden met behulp van Google Scholar. In deze publicaties moet specifiek worden gezocht naar verschillende opspanmogelijkheden. Week 2: - Gevonden informatie verwerken tot schetsen, begin maken met het ontwerpvoorstel in tekst en beeld, bij voorkeur in het Engels. Week 3, 4: - Schetsen verwerken tot ontwerpen met behulp van Inventor. - Afronden van beschreven ontwerpvoorstel en presenteren aan onderzoekers. Aanvullend: Informatie over ontwerp en aanpak is te verkrijgen bij Steve van Herk. 12