Civilingenjör i maskinteknik, hållbar design och innovation på Utexpo

A Study on Self-Stabilizing Utensils for Parkinson’s Disease: Theoretical Analysis of Mechanical Solutions

• Participant: Zaher Barna.

Parkinson’s disease affects fine motor skills and leads to hand tremors that make it difficult to perform daily tasks such as eating. This Bachelor’s thesis aims to investigate which mechanical self-stabilizing system is the most suitable for designing an assistive device, specifically a spoon, that facilitates mealtime situations for individuals with Parkinson’s disease.
The study combines a qualitative focus group interview with members from the Parkinson’s Association in Halmstad and a technical literature review of four self-stabilizing systems: pendulum-based systems, counterweight systems, spring-damper systems, and passive gyroscopic systems. User needs were thematized and compared with each system’s technical and practical characteristics.
The results show that a counterweight system best meets the users’ requirements for low weight, ergonomics, discreet design and technical requirements for stabilization and manufacturability. The study shows that current technology makes a mechanically passive, discreet and durable solution possible. Developing and testing a physical prototype in realistic user scenarios is recommended for future development.

A Thermal-Fluid Approach to Sauna Room Modelling and Analysis

• Participant: Fares Jabali.
  
• Collaborator: Sauna360 AB (TYLÖ).

This master’s thesis explores the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) to simulate heat transfer and airflow in custom-built sauna rooms. Conducted in collaboration with TYLÖ – a leading Swedish sauna manufacturer – the goal is to reduce reliance on physical prototypes during product development, which currently increases costs and delays market entry.

The CFD model developed captures temperature distribution, airflow behavior and heat losses across different sauna configurations. Special focus is given to the thermal impact of glass panels versus traditional wooden ones.

Key results:

• heat loss through glass is 8.6× higher than through wood
• increasing glass area by 3× raises electricity use by 26 %
• strong thermal stratification creates distinct comfort zones
• radiation is the primary mode of heat transfer
• max wall temperature near heater: 172 °C
• bench temperatures: upper 93 °C, lower 79 °C

The study demonstrates that CFD can effectively guide early-stage design decisions, reduce prototyping needs, and support energy-efficient sauna design.

Application of SWATH technology on a small passenger vessel

• Participants: Jennifer Rosén and Charlie Krantz.
  
• Collaborator: OSK Design.

There is a growing need in the maritime industry to transition from conventional to electric propulsion systems to reduce environmental impact. The electric propulsion systems introduce new challenges, as they require a more complex hull design to improve vessel’s energy efficiency. The project explores the opportunity to apply the Small Waterplane Are Twin Hull (SWATH) design on smaller passenger vessels, as it is known for its low hydrodynamic resistance. The choice of excluding a ballast system requires the struts to be thick enough to support the varying deadweight and achieve an acceptable Tons per Centimeter (TPC) value.

The modeling of the vessel was guided by the requirements proposed by the client. The process of the project covers Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations, stability calculations and reasoning by comparing features of similar energy-efficient vessels. The results indicate that the SWATH hull design is applicable on a smaller vessel of 48 passengers. Due to the exclusion of a ballast system, the SWATH hull resulted in characteristics that closely resemble a catamaran hull. This design allowed for the batteries to be placed within the hull, which led to a positive shift for the vessel’s center of gravity, and thereby improving its stability. The drag force exerted on the hull resulted in 13kN, and an energy consumption of 0.24 kWh/nm/passenger.

Borr och Snapfix-maskin

• Deltagare: Christian Chahoud och Jonathan Sgariglia.
• Samarbetspartner: Abeco System Bl AB.

Projektet genomfördes i samarbete med Abeco AB och syftar till att utveckla ett maskinkoncept som automatiserar borrning och inpressning av Snapfix-fästen i trälister. I dagsläget sker dessa moment manuellt, vilket är tidskrävande, ergonomiskt belastande och kräver omställning av maskiner beroende på listtyp.

Genom behovsanalys, kravspecifikation och konceptutveckling togs ett semiautomatiskt system fram. Maskinen hanterar trälister i tre olika längder och är utrustad med magasin, transportband, borrstation och inpressningsmodul. Maskinen använder sensorer, encoder och pneumatik för exakt styrning och positionering.

Design and Development of a Plastic Fuel Tank

• Participants: Basel Balta and Arya Rabani.
  
• Collaborator: Kalmar Global AB.

The thesis explores the design and development of a plastic diesel fuel tank for counterbalanced forklifts. The current welded stainless steel tank increases production costs and limits design flexibility. By replacing it with a plastic alternative can lower material costs, improve manufacturability, and increase compatibility without compromising safety or functionality. The project followed a structured product development process using Ashby’s method and fuzzy analysis, including material and manufacturing selection. A rotationally molded LMDPE tank was designed, evaluated through FEM and meshless simulations, and compared to industry standards. Results show the plastic tank meets structural requirements under load and braking scenarios. Although integration costs raise the total system price, the long-term benefits in durability, manufacturing efficiency and flexibility support its viability.

Design and welding optimization for steel reinforcement

• Participant: Ammar Mesleh.
  
• Collaborator: Kalmar AB.

This thesis focuses on improving the fatigue life of welded steel reinforcements used in forklift structures. The goal was to design reinforcements that reduce stress concentrations and balance the fatigue life between the steel plate and the weld. The study includes hand calculations, FEM simulations and topology optimization to evaluate and improve different design concepts. Several reinforcement geometries and welding configurations were tested, including curved transitions, cut-outs, and optimized weld sizes. The results showed that certain designs significantly increased fatigue life, while also offering potential for material savings. The project followed engineering standards from SSAB and IIW to ensure realistic and reliable fatigue assessment.

Eleiko Prestera Cover Plate

• Deltagare: Ellen Evertsson och Emilia Moberg.
  
• Samarbetspartner: Eleiko Group AB.

Projektet syftar till att ta fram en ny och förbättrad version av Eleikos Cover Plate – en komponent som används i riggsystem för gymmiljöer. Problemet med den befintliga produkten är att den kräver montering innan riggen installeras, vilket begränsar flexibilitet och kompatibilitet med andra tillbehör. Genom en strukturerad produktutvecklingsprocess som inkluderade kravanalys, idégenerering, konceptutvärdering och prototyputveckling, togs ett nytt designförslag fram. I processen genomfördes även en materialvalsanalys där olika material jämfördes utifrån tekniska, miljömässiga och ekonomiska kriterier. Resultatet blev en modulär och användarvänlig konstruktion, med materialvalet NBR, som uppfyller flertalet av Eleikos krav och bidrar till ökad hållbarhet, enklare installation och bättre funktion i gymmiljöer.

Fabrikslayout

• Deltagare: Saga Godolakis och Beatrice Mangenstrand..
  
• Samarbetspartner: Ecoist AB.

Examensarbetet har inneburit att planera och bygga upp produktionssteg och flöden helt från grunden. Inledningsvis genomfördes en intervju med ägaren av Ecoist AB för att fastställa de produktionssteg som krävs för att skapa Tian. Därefter utvecklades layoutförslag baserat på centrala verktyg som flödesschema, relationship chart diagram och avståndsanalys, för att optimera placeringen av olika arbetsmoment.

Layouterna har utvärderats med fokus på arbetsflöde, säkerhet samt framtida anpassningsmöjligheter. Den slutgiltiga layouten är tänkt att fungera som ett vägledande underlag när produktionen tas i drift.

FEM-analys av chassis för Ecoist Cars

• Deltagare: Najmeh Tajik och Noemi Medrano Arnez.
  
• Samarbetspartner: Ecoist Cars AB.

I detta examensarbete har vi genomfört en avancerad FEM-analys av chassit till Tian – Ecoist Cars eldrivna trehjuling för stadsmobilitet. Syftet var att identifiera och optimera svetspunkternas placering för att minska materialutmattning och öka strukturell hållbarhet. Vi använde simuleringsverktygen SimSolid och 3DEXPERIENCE för att analysera lastfall som acceleration, motorvägskörning och kurvtagning i rondell. Genom att modifiera svetslayouten kunde vi minska både deformation och spänningsnivåer med över 25 %, utan att lägga till extra material. Projektet kopplar samman hållbar design, lättviktsteknik och verklig industriell tillämpning. Resultatet är ett optimerat chassi som är mer tillverkningsvänligt, energieffektivt och långsiktigt hållbart – redo för serieproduktion. Arbetet är utfört i nära samarbete med Ecoist Cars och utgör ett konkret steg mot grön stadsinnovation.

Materialval för effektiv hantering av gummiblandningar vid bearbetning

• Deltagare: Ellen Åström och Anton Andell.
  
• Samarbetspartner: AB Halmstad Gummifabrik.

Syftet med uppsatsen är att identifiera ett lämpligt material till bottenplattan i en behållare där gummiblandningar hanteras. Målet är att minska driftstopp, behov av rengöring och därigenom öka effektiviteten i bearbetningsprocessen. Samtidigt ska materialet uppfylla moderna miljökrav och får därför inte innehålla PFAS.
Uppsatsen inleddes med en litteraturöversikt som låg till grund för valet av sex materialplattor. Sex olika material och beläggningar: två polymerer, två keramiska beläggningar, två kolbaserade beläggningar samt den platta som i dagsläget används. För att undersöka friktion och vidhäftning mellan dessa material och fyra olika gummiblandningar genomfördes två experiment, ett lutande plan och ett dragprov. Utifrån resultaten från de båda experimenten framgick det att materialplatta 3, en keramisk beläggning fri från PFAS, presterade bäst. Utifrån studien bedöms därför materialplatta 3 var den platta som lämpar sig bäst för att lösa problemet.

Mekanisk installation av apparat

• Deltagare: Simon Jönsson.
  
• Samarbetspartner: Saab Dynamics.

Projektarbetet har utförs i samarbete med Saab Dynamics för att utreda installation av en apparat i ett testobjekt. I sammanställningen sitter en, sedan tidigare, annan version av apparaten. Apparaten har fått ett förändrat geometriskt interface och är av annat material.

Målet med utredningen är att ta reda på var den nya apparaten borde positioneras samt hur apparaten ska installeras i positionerna. Det är också att föredra om installationen kan ske utan att modifiera några komponenter, då de flesta komponenterna i sammanställningen redan är tillverkade.

Utredningen nyttjar Double Diamond-metoden och innehåller två olika faser – den ena utreder position och den andra utreder position och installation. Utredningen nyttjar ritningar, standarder från Saab Dynamics, kravspecifikationer, värdematriser, hållfasthet samt CAD som arbetsverktyg.

Resultatet är ett koncept som är nedsänkt och roterat samt installeras med hjälp av en adapter. Konceptet har en förändrad tyngdpunkt men uppfyller utöver detta de krav som specificerats såsom hålavstånd, kantavstånd och enklast montering av de positioner och koncept som utredningen har utrett.

Mekaniska egenskaper hos 3D-printade material och utveckling av en förbättrad skrivarteknologi

• Deltagare: Eric Hallén och Ahmad Okdeh.
• Samarbetspartner: R.A.P.S AB.

Detta kandidatarbete inom maskinteknik fokuserar på både materialanalys och teknikutveckling inom 3D-printning. I samarbete med R.A.P.S AB i Landskrona har vi genomfört en systematisk undersökning av de mekaniska egenskaperna hos nio olika 3D-printade plastmaterial – 8 FDM-material och 1 resinmaterial – i olika utskriftsorienteringar. Materialen testades enligt ISO 527-standarder för att mäta elasticitetsmodul, draghållfasthet och brottförlängning. Syftet är att skapa en objektiv och användarvänlig databas med jämförbara resultat som kan vägleda materialval för både industriella aktörer och avancerade användare.

Parallellt har vi utvecklat och modifierat en standard FDM-skrivare för att kunna använda en pelletbaserad extruderteknik, vilket möjliggör utskrift med återvunnet eller specialanpassat material. Detta krävde design av nya fästen i CAD, elinstallationer, mjukvarujusteringar samt omfattande funktionstester. Projektet kombinerar ingenjörsmässiga färdigheter inom konstruktion, programmering, materialvetenskap och standardiserad provning. Genom våra resultat bidrar vi till ökad kunskap om additiv tillverkning och tillgängliggör hållbara och kostnadseffektiva lösningar för framtidens produktion.

QuickTrust – produktförnyelse av vakuumassisterad biopsinålhållare med tillhörande adapter

• Deltagare: Mathilda Widegren och Emma Täck.
• Samarbetspartner: Turon Medtech AB.

I detta examensarbete har vi utvecklat QuickTrust, en innovativ mekanisk låsanordning för montering av vakuumassisterade biopsinålar vid bröstbiopsier. Arbetet genomfördes i samarbete med Turon Medtech och syftar till att förbättra både användarvänlighet och patientsäkerhet i kliniska miljöer. Lösningen ersätter en tidigare skruvmekanism – som krävde två händer – med ett modulärt klicklås som möjliggör snabb, säker och enhandsmontering. Det är en avgörande förbättring vid akuta situationer såsom svimningar.

Bröstcancer är Sveriges vanligaste cancersjukdom, och tidig upptäckt genom mammografi är avgörande för överlevnad. Genom att effektivisera moment i biopsiprocessen stärker QuickTrust förutsättningarna för en trygg, korrekt och skonsam vård. Arbetet visar hög kreativitet, användning av teknik (FEM-analys, 3D-printning), teknisk nytta och praktisk relevans. QuickTrust har dessutom affärspotential som komplement till globala mammografisystem och bidrar till samhällsnytta genom förbättrad cancervård.

Shock absorbing wall mounts for network cameras

• Participants: Anthony Jörgensen and Emil Törnälv.
  
• Collaborator: Axis Communications AB.

This thesis was carried out in collaboration with Axis Communications AB and focuses on developing a shock absorbing wall mount for network cameras. The background derives from certain network cameras models, where bullet cameras, in particular, with long lever and deviating weight distribution are more vulnerable to strong winds and vandalism when a new prototype weather cover was tested.

Several damping solutions were evaluated, with elastomeric dampers being suitable, due to the design being simple and effective. Simulations based on the IK-10 standard demonstrated that the final concept reduced the stress levels compared to existing models.

The final concept is modular, cost-effective and has the potential to be adapted to other Axis products. The work contributes to increased durability and design freedom in the company’s product portfolio.

Stainless Steel in Electronics Recycling: From Challenge to Resource

• Participants: Adelina Oschmann and Clara Olérs Ekman.
  
• Collaborator: Stena Recycling AB.

The thesis is conducted in collaboration with Stena Nordic Recycling Center in Halmstad. In the company’s electronics recycling process, stainless steel presents a longstanding challenge due to its high hardness, density similar to other materials, and elevated chromium content. The most common alloy in electronic waste is austenitic stainless steel, which can become magnetic through cold working, affecting sorting efficiency.
The project aims to identify technical solutions to reduce equipment wear and minimize penalty fees linked to high chromium levels. It focuses on separating stainless steel in the process and evaluating the potential value of marketing a separate stainless steel fraction. The work also includes identifying existing equipment damage and analyzing the optimal point in the process flow for implementing a new solution. A business case is developed to support implementation decisions.
The project delivers two proposed solutions. The first involves modifying wet shaking tables to enhance stainless steel separation and reduce penalty costs. The second proposes upgrading the magnetic separation stage with improved technology to remove stainless steel earlier in the process, decreasing equipment wear and financial losses. Both solutions generate a new or improved stainless steel fraction, contributing to increased revenue.

The Carryback Problem

• Deltagare: Karl Hällebrand och David Glad.
• Samarbetspartner: Volvo Construction Equipment.

Projektet undersöker hur geometriska lösningar kan minska problemet med carryback, det vill säga material som fastnar i dumprars lastutrymme efter tömning. Då Volvo har bestämt att de ska bara tillverka eldrivna maskiner till 2040, försvinner nuvarande lösningar och nya lösningar behöver skapas. För detta arbete kommer EDEM, som är ett DEM-simuleringsprogram, användas för efterlikna hur lera fastnar i dumpern. Sedan kommer olika geometriska lösningar utforskas för att sedan hitta en slutgiltig geometrisk lösning.

The Impact of Gloss on Perceived Quality – For Automotive Interiors

• Participants: Jakob Wallman and Hugo Jönsson.
  
• Collaborator: Volvo Cars.

The reasons for why a user might perceive a material as high quality is somewhat subjective and is affected by psychological aspects. Still, some car interior components are unanimously perceived as cheap, plasticky or low quality based solely on visual appearance, implying that quality perception is partly objective. In the field of surface material, this translates to the understanding of how the appearance parameters Grain, Gloss and Colour affects the perception of quality.

Gloss as an appearance parameter is commonly used in the automotive industry and is usually referenced when discussing shiny exteriors. However, within car interiors, unintended gloss resulting from manufacturing processes is believed to negatively impact perceived quality. Therefore, this study aims to investigate the validity of that assumption.

Although various instruments for measuring surface gloss are used in the industry, none of them correlate well with the human perception of gloss. When trying to quantify what is actually perceived by users, a traditional hard metrology that only measures physical parameters is usually not sufficient. Instead, a soft metrology that combines objective physical measurements with subjective human perceptions could be of interest.

Utveckling av en hållbar väder- och vattentålig väggmonterad elektronisk inkapsling

• Deltagare: Mustafa Aldabbagh och Abdul Rahman Abdou.

Vi är två studenter som läser tredje året på Högskolan i Halmstad som arbetar med kandidatprojektet i samarbete med konsultföretaget Jelmtech Produktutveckling AB. Vi har fått uppgiften att utveckla en elektronisk inkapsling som ska vara hållbar och även väder- och vattentålig. Det är ett omfattande arbete som går igenom hela designprocessen från idé till prototyp – det vill säga från tankekartorna till materialval, val av tillverkningsprocess samt prototyptillverkning med hjälp av utrustningen som finns på FabLab.