Additiv tillverkning: verktyg, material och metoder, 6 hp

Additive Manufacturing: Tools, Materials and Methods, 6 credits

TFYA88

Huvudområde

Teknisk fysik Fysik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Kurstyp

Programkurs

Examinator

Jens Eriksson

Studierektor eller motsvarande

Magnus Boman

Undervisningstid

Preliminär schemalagd tid: 40 h
Rekommenderad självstudietid: 120 h

Tillgänglig för utbytesstudenter

Ja
Kursen ges för Termin Period Block Språk Ort VOF
6MBME Biomedical Engineering, masterprogram 3 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CDPU Civilingenjör i design och produktutveckling 7 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CEMM Civilingenjör i energi - miljö - management 7 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CMMM Civilingenjör i maskinteknik 7 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CMMM Civilingenjör i maskinteknik (Konstruktionsmaterial) 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CMED Civilingenjör i medicinsk teknik 7 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik 7 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska 7 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska 7 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, kinesiska 7 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska 7 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska 7 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6MFYS Fysik och nanovetenskap, masterprogram 3 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6MFYS Fysik och nanovetenskap, masterprogram (Experimentell fysik) 3 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6MMSN Materials Science and Nanotechnology, masterprogram 3 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6MMEC Mechanical Engineering, masterprogram 3 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
VOF = Valbar / Obligatorisk / Frivillig

Huvudområde

Teknisk fysik, Fysik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Fördjupningsnivå

A1X

Kursen ges för

  • Masterprogram i medicinsk teknik
  • Masterprogram i fysik och nanovetenskap
  • Masterprogram i maskinteknik
  • Masterprogram i materialvetenskap och nanoteknologi
  • Civilingenjörsprogram i design och produktutveckling
  • Civilingenjörsprogram i energi - miljö - management
  • Civilingenjörsprogram i medicinsk teknik
  • Civilingenjörsprogram i maskinteknik
  • Civilingenjörsprogram i teknisk fysik och elektroteknik - internationell
  • Civilingenjörsprogram i teknisk fysik och elektroteknik
  • Civilingenjör i maskinteknik

Rekommenderade förkunskaper

Kunskaper i termodynamik motsvarande en grundkurs i fysik, kemi eller materialvetenskap. Grundkunskaper i materiefysik, motsvarande t.ex. en kurs i modern fysik, är önskvärda men ej nödvändiga. Erfarenhet i att använda ett CAD-program är önskvärt, men enklare träning i CAD kommer att ges som ett supplement till kursen. Grundläggande laborativa färdigheter. Detta är en kurs som ges i en relativt snabb takt för att den avancerade nivån ska uppnås. Studenter med avsaknad av kunskaper i ett av förkunskapskraven (fysik/kemi/materialvetenskap eller CAD) kan få problem med att följa kursen.

Lärandemål

Kursen skall förmedla en grundläggande förståelse av additiv tillverkning (3D-printing), och en detaljerad kunskap om:

  • de fysikaliska och kemiska fenomen som förekommer i de olika metoderna och de använda materialen,
  • materialtyper som är lämpliga för de olika metoderna,
  • olika ”3D print”-metoder och deras respektive för- och nackdelar, samt
  • nutida och framtida tillämpningsområden för additiv tillverkning. 

Efter genomgången kurs skall studenten kunna:

  • beskriva flera typer av 3D-skrivare, hur de fungerar samt deras fördelar och begränsningar
  • bestämma vilken typ av 3D-skrivare som är mest lämpad för tillverkning av en komponent givet dess specifikationer (materialval, feltolerans, osv) samt om 3D-printing alls är ett alternativ
  • framställa 3D-CAD ritningar för 3D-printing av komponenter (inklusive anpassning till 3D-skrivarens begränsningar, osv)
  • framställa 3D-printade komponenter med åtminstone två olika typer av 3D-skrivare (via kunskap inhämtade från laborationerna)

 

Kursinnehåll

Materialegenskaper i fast fas, vätskefas och andra faser (gel, glas). Fasomvandlingsprocesser och kemiska reaktioner, inklusive fotokemiska reaktioner. Introduktion till digital kontroll över mekaniska system (stegmotorer, osv). Introduktion till tillämpningar av fluidmekanik i additiv tillverkning. Introduktion till tillämpningar av ytors fysik och kemi i additiv tillverkning. Tillämpningar, styrkor och svagheter av olika varianter av additiv tillverkning, inklusive: mekaniska tillämpningar (prototyper, mekaniska komponenter), tillämpningar inom kemi och livsvetenskap (proteser, artificiella organ, ”lab-on-a-chip” komponenter, osv). Kort introduktion till 3D-CAD. Kort introduktion till 3D-slicing mjukvara. Praktiskt arbete med design, tillverkning och utvärdering av 3D-printade komponenter.

Undervisnings- och arbetsformer

 
Kursen inkluderar föreläsningar, laborationer, ett projekt, och ett företagsbesök.

Examination

PRA2Projektarbete samt presentation2 hpU, G
TEN1Skriftlig tentamen3 hpU, 3, 4, 5
LAB1Laborationer1 hpU, G

Betygsskala

Fyrgradig skala, LiU, U, 3, 4, 5

Övrig information

Om undervisnings- och examinationsspråk

Undervisningsspråk visas på respektive kurstillfälle på fliken "Översikt". Examinationsspråk relaterar till undervisningsspråk enligt nedan:

  • Om undervisningsspråk är Svenska ges kursen i sin helhet eller till stora delar på svenska. Observera att även om undervisningsspråk är svenska kan delar av kursen ges på engelska. Examinationsspråk är svenska. 
  • Om undervisningsspråk är Svenska/Engelska kan kursen i sin helhet ges på engelska vid behov. Examinationsspråk är svenska eller engelska. 
  • Om undervisningsspråk är Engelska ges kursen i sin helhet på engelska. Examinationsspråk är engelska. 

Övrigt

Kursen bedrivs på ett sådant sätt att både mäns och kvinnors erfarenhet och kunskaper synliggörs och utvecklas.

Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt. 

Institution

Institutionen för fysik, kemi och biologi

Studierektor eller motsvarande

Magnus Boman

Examinator

Jens Eriksson

Undervisningstid

Preliminär schemalagd tid: 40 h
Rekommenderad självstudietid: 120 h

Kurslitteratur

Webbsidor


  • Översiktsartiklar och föreläsningsanteckningar tillgängliga från kurshemsidan.
Kod Benämning Omfattning Betygsskala
PRA2 Projektarbete samt presentation 2 hp U, G
TEN1 Skriftlig tentamen 3 hp U, 3, 4, 5
LAB1 Laborationer 1 hp U, G

Webbsidor

Översiktsartiklar och föreläsningsanteckningar tillgängliga från kurshemsidan.

I U A Moduler Kommentar
1. ÄMNESKUNSKAPER
1.1 Kunskaper i grundläggande matematiska och naturvetenskapliga ämnen
X
LAB1
TEN1
1.2 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) teknikvetenskapliga ämnen
X
LAB1
TEN1
Fluid dynamics, solid mechanics, materials science
1.3 Fördjupade kunskaper (motsvarande G2X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen
X
LAB1
TEN1
Fluid dynamics, solid mechanics, materials science
1.4 Väsentligt fördjupade kunskaper (motsvarande A1X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen
X
LAB1
TEN1
Fluid dynamics, solid mechanics, materials science
1.5 Insikt i aktuellt forsknings- och utvecklingsarbete
X
This course covers a rapidly-developing area, including the areas that are being researched for future applications.
2. INDIVIDUELLA OCH YRKESMÄSSIGA FÄRDIGHETER OCH FÖRHÅLLNINGSSÄTT
2.1 Analytiskt tänkande och problemlösning
X
LAB1
TEN1
2.2 Experimenterande och undersökande arbetssätt samt kunskapsbildning
X
LAB1
TEN1
Students are given significant freedom in both the labs and the project.
2.3 Systemtänkande
X
LAB1
TEN1
Completing the labs and project require consideration of the software, hardware, materials, and their interaction
2.4 Förhållningssätt, tänkande och lärande
X
TEN1
2.5 Etik, likabehandling och ansvarstagande
X
LAB1
TEN1
One of the motivations for additive manufacturing is its efficiency (for small volume production) and effective use of materials. Maximizing this, and minimizing environmental impact, are discussed and examined.
3. FÖRMÅGA ATT ARBETA I GRUPP OCH ATT KOMMUNICERA
3.1 Arbete i grupp
X
LAB1
3.2 Kommunikation
X
LAB1
TEN1
3.3 Kommunikation på främmande språk
This course is offered in English.
4. PLANERING, UTVECKLING, REALISERING OCH DRIFT AV TEKNISKA PRODUKTER OCH SYSTEM MED HÄNSYN TILL AFFÄRSMÄSSIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV
4.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling för kunskapsutveckling
4.2 Företags- och affärsmässiga villkor
X
The motivation for AM is discussed and examined from both sustainability and economic perspectives.
4.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera utveckling av produkter och system
X
The project is chosen and driven by the students. They are responsible for establishing and executing a plan to complete the project.
4.4 Att konstruera produkter och system
X
4.5 Att realisera produkter och system
X
4.6 Att ta i drift och använda produkter och system
X
5. PLANERING, GENOMFÖRANDE OCH PRESENTATION AV FORSKNINGS- ELLER UTVECKLINGSPROJEKT MED HÄNSYN TILL VETENSKAPLIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV
5.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling
5.2 Ekonomiska villkor för kunskapsutveckling
X
5.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera forsknings- eller utvecklingsprojekt
X
Students are encourage to take on a project that hasn't been demonstrated previously. This is, effectively, a development project.
5.4 Att genomföra forsknings- eller utvecklingsprojekt
X
5.5 Att redovisa och utvärdera forsknings- eller utvecklingsprojekt
X
The students document their project and result in a written report, including an evaluation of what they would do differently should they repeat the project.

Denna flik innehåller det material som är publikt i Lisam. Den information som publiceras här är inte juridiskt bindande, sådant material hittar du under övriga flikar på denna sida.

Det finns inga filer att visa.