Voortgangsverslag Jaar 2 1e Semester Blok 2
M. Camp
Voortgangsverslag Jaar 2 1e Semester Blok 2
TU Delft
M. Camp Leiden Februari 2013
Voorwoord
In het kader van de HBO opleiding werktuigbouwkunde duaal is dit het voortgangsverslag van het 2e blok van het 1e semester in het 2e 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
Single Tilt Tip Heating Houder
4
2.2.2
Wireless Heaterbox
5
2.2.3
Ex-situ Houder
6
2.2.4
Overige activiteiten
7
3.
De voortgang
8
4.
Conclusie
10
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 2e blok van het 1e 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 Single Tilt Tip Heating Houder In de vorige periode is er aan de hand van testen met een aangepaste samplehouder besloten om een volledige houder van hetzelfde principe te ontwerpen, de Single Tilt Tip Heating Houder (zie fig. 2.1). Deze periode ben ik begonnen aan de vervaardiging van deze houder. Om mij meer te laten bezighouden met de complexere onderdelen van de houder is besloten om de standaard onderdelen extern uit te besteden. Het gaat hierbij om het middendeel van molybdeen en het achterdeel van RVS. Hiervoor heb ik een werkorder opgemaakt met de bijbehorende tekeningen en bij de desbetreffende persoon afgeleverd voor inzage. Het project van de ST Tip Heating houder liep echter vertraging op omdat de leverancier van het benodigde molybdeen dit pas in het begin
Figuur 2.1 Single Tilt Tip Heating Houder
van het nieuwe jaar op voorraad zou hebben.
In deze wachttijd ben ik verder gegaan met het compleet maken van de projectdocumentatie. Voor de houder heb ik een montagevoorschrift in de vorm van een flow chart uitgewerkt. In deze flow chart is te zien hoe de houder wordt gemonteerd en op wat voor manier de onderdelen met elkaar verbonden zijn. Van het 3D ontwerp heb ik een presentatie gemaakt in de vorm van een exploded view die volgens de montage volgorde in elkaar schuift.
4
2.2.2 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. De 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 de deksel zijn verwerkt. Op basis van deze box heb ik een nieuw concept ontworpen voor een compleet nieuw onderzoek (zie fig. 2.2). In dit onderzoek wil men de chip, met daarop een sample, verhitten tot hoge temperaturen. Vanwege de hoge temperaturen is het een noodzaak om de warmte overdracht naar het omringende materiaal zo klein mogelijk te houden. Dit wordt gerealiseerd door het platform waar de chip op wordt vastgeklemd te isoleren
Figuur 2.2 Wireless Heaterbox
door middel van een titanium gaten bus (zie
fig. 2.3). Deze gaten bus valt in een potgat die in de nieuwe deksel is verwerkt. De warmte isolatie wordt verkregen door de sleuven in de titanium gaten bus. Hierdoor is een labyrint gecreëerd waardoor de warmte transmissie een langere weg moet afleggen. Het platform waar de chip op vastgeklemd wordt is een aluminium schijf. Op deze schijf is een groef aangebracht waar de verwarmingsspiraal wordt ingelegd. Op basis van deze gegevens en de eisen van de klant is een ontwerp gemaakt en is de deksel, samen met de gaten bus en chip platform, in de werkplaats vervaardigd. Na vervaardiging bleek dat de klant enkele belangrijke eigenschappen over het hoofd had gezien. Het gaat hierbij om de hoogte van de temperatuur, in dit geval 600°C, en de positionering van de contactpennen voor de warmte spiraal. Er worden momenteel nog enkele proeven en berekeningen gedaan om het ontwerp volledig aan de eisen te laten voldoen.
Figuur 2.3 Chip Platform met warmte isolatie
5
2.2.3 Ex-situ Houder Op basis van een ex-situ opstelling, voor onderzoeken buiten de microscoop, heeft de klant mij een houder laten ontwerpen met in principe dezelfde eigenschappen als de Wireless Heaterbox. Bij deze houder is echter van belang dat de temperatuur geregeld kan worden door verwerking van een temperatuursensor in de tip. Het onderzoek houdt in dat de professor wil zien wat het sample doet bij hoge temperaturen met behulp van een infraroodmeter. Een belangrijke eis is dat de houder geen warmte overdracht heeft met de opstelling en buitenwereld. Om dit te voorkomen is een glazen buis aangeleverd met daarin een inkeping om de tip te kunnen dragen. Op basis van deze glazen buis en de afmetingen van de bestaande ex-situ opstelling heb ik een ontwerp gemaakt. In dit ontwerp moet rekening worden
Figuur 2.4 Ex-situ Houder
gehouden met de verwerking van een
verwarmingsspiraal en thermokoppel voor de temperatuurregeling. De chip met sample zal worden geklemd met behulp van kikkerplaten. Het doorkijkgat moet zo groot worden gekozen dat er tijdens het onderzoek geen verstoring zal zijn van het uitgangsmateriaal van de tip. Om breuk van het glas door uitzetting van de tip te voorkomen is de as die in de glazen buis past kleiner gekozen om een buffer te creëren. Het geheel aan eisen is verwerkt in een Ex-situ Houder (zie fig. 2.4). Voordat ik begon aan het voltooien van de project documentatie, zoals flow chart en exploded view, werd bepaald dat alleen de tip vervaardigd hoeft te worden. Er bleken nog enkele onduidelijkheden te zijn over de hoogte van de temperatuur en het gebruik van de juiste weerstandsdraad als verwarmingsspiraal. Met de vervaardigde tip (zie fig. 2.5) wordt momenteel geëxperimenteerd welke weerstandsdraad er gekozen moet worden. Omdat de temperatuur erg hoog moet worden (800°C), wordt ook gekeken hoe de weerstandsdraad het beste verwerkt kan worden in de tip.
Figuur 2.5 Ex-situ Houder
6
2.2.4 Overige activiteiten Deze periode zijn er geen andere werkzaamheden geweest dan wat er in het voorgaande is beschreven. Door wachttijden of aanlevering van aangepaste pakketten van eisen werd het ene project in de wacht gezet en werd er weer begonnen aan de het volgende project. Tussen de verschillende projecten door heb ik geprobeerd de project documentatie van ieder project zo volledig mogelijk te maken. Ook heb ik, net als in de vorige periodes, zoveel mogelijk gewerkt met Pakket van Eisen en Plan van Aanpak. De gemaakte 3D ontwerpen zijn zo volledig mogelijk met alle benodigde en gewenste informatie. In de projectmappen heb ik een mappenstructuur aangebracht waarin alle documenten, 3D ontwerpen en werktekeningen zijn verwerkt. Op eigen initiatief heb ik van de twee beschreven houders een exploded view gemaakt en van de ST Tip Heating Houder een flow chart als montagevoorschrift. Omdat de ST Tip Heating Houder nog in bewerking is en nog niet is geassembleerd heb ik hiervan nog geen montagebeschrijving gemaakt, met daarin de belangrijkste aandachtspunten tijdens de montage. Dit moet nog bepaald worden tijdens assemblage. Door de vele aanpassingen in het ontwerp- en vervaardigingsproces heb ik nog geen kans gezien te werken met CAD/CAM software. Ik zou hier wel graag aan willen werken, maar dan eerst op studiebasis zonder dat ik afgeleid wordt door veranderingen in mijn reguliere werkzaamheden.
7
3
De voortgang
Een functioneel ontwerp van een duurzaam product of voortbrengingsproces te realiseren Met het ontwerp en ontwikkeling van de Single tilt tip heating houder heb ik me in de vorige periode al beziggehouden met het maken van een functioneel ontwerp. Hierbij is zoveel mogelijk rekening gehouden met de bekende problemen die naar voren waren gekomen. Alle vernieuwingen en verbeteringen die moeten worden aangebracht zijn genoteerd en verwerkt als leidraad in het ontwerp. De projectmappen zijn georganiseerd met mappen voor projectdocumenten, werktekeningen en 3D ontwerpen.
Het voortbrengingsproces voor te bereiden Voor de ST Tip Heating Houder heb ik een begin gemaakt om een montagebeschrijving in de vorm van een flow chart op te zetten. Van het 3D ontwerp zelf is een exploded view presentatie gemaakt. In deze presentatie is precies te zien in welke volgorde de houder wordt geassembleerd. Ik heb echter nog geen montagebeschrijving, met belangrijke aandachtspunten, kunnen maken. De houder op zich moet nog worden geassembleerd.
Product of productieproces beheren en onderhouden Zoals eerder beschreven heb ik geen kans gezien me te verdiepen in CAD/CAM software voor het vervaardigen van de benodigde onderdelen. Door de vele aanpassingen in ontwerpen tijdens deze periode heb ik hiervoor weinig ruimte kunnen creëren.
Samen te werken De werkzaamheden binnen het team zijn deze periode zeer uiteenlopend van aard geweest. Hierdoor was er weinig reden voor samenwerking. De samenwerking die er was ging veelal over onduidelijkheden binnen de ontwerp omgeving of gebruik van bepaalde machines in de werkplaats.
8
Een detailontwerp van een duurzaam product of voortbrengingsproces te realiseren Van enkele onderdelen van de ST Tip Heating Houder was de bedoeling dat deze werden uitbesteed. Hiervoor heb ik een werkorder opgemaakt met hierbij de betreffende werktekeningen. De werktekeningen zijn dusdanig uitgewerkt, met plaats- en vormtoleranties, dat daarover geen onduidelijkheden konden ontstaan. Voordat ik het geheel afleverde bij de desbetreffende persoon heb ik de tekeningen eerst aangeboden ter inzage en goedkeuring alvorens de order werd gedaan. Ik heb geen verdere vragen gekregen over de order en de onderdelen zijn vervaardigd en afgeleverd volgens de gewenste eisen.
9
4
Conclusie
Aan de hand van dit voortgangsverslag en de voortgang in het algemeen zijn de volgende conclusies te trekken: Competentie nr. 4:
Deze periode ben ik verder gegaan met het maken van een functioneel ontwerp. Met dit ontwerp heb ik voldaan aan de gewenste competentiegroei van niveau 2 simpel zelfstandig naar niveau 3 lastig zelfstandig.
Competentie nr. 7:
Deze periode heb ik een begin gemaakt om het voortbrengingsproces van de ST Tip Heating Houder voor te bereiden. Ik heb hierbij een flow chart gemaakt als montagevoorschrift en een exploded view voor een visuele montagevolgorde. Hiermee voldoe ik aan de gewenste groei van niveau 1 simpel geleid naar niveau 2 simpel zelfstandig.
Competentie nr. 9:
Omdat ik me nog aan het oriënteren ben in het software pakket heb ik weinig kunnen groeien. Om dit te kunnen verbeteren wil ik op studiebasis een begin maken om de programmatuur onder de knie te krijgen.
Competentie nr. 12:
De werkzaamheden die ik doe en de ontwerpen die ik maak gaan in overleg. Bepaalde onderdelen voor de houders zijn in de vorige periode in samenspraak gemaakt en er is veel onderlinge informatie uitwisseling over vervaardigingsprocessen, software gebruik en ontwerpen. Hiermee voldoe ik aan de groei van niveau 2 simpel zelfstandig naar niveau 3 lastig zelfstandig.
Competentie nr. 5:
Deze competentie staat niet vermeld in mijn PAP. Toch heb ik me beziggehouden met het maken van een detailontwerp voor externe vervaardiging. Na inzage en goedkeuring van het geleverde pakket aan tekeningen en werkorder heb ik het idee dat ik hiermee gegroeid ben in deze competentie.
10
