Analyse rapport Toledo TCT-15 COMBITOOL

Joey Steerenberg0

Analyse rapportToledo TCT-15 COMBIMACHINE

AuteurJoey SteerenbergWP17c, 16092325

OpdrachtgeverDe Haagse Hoogeschool R.R. van Kampen L. Hollegien

Over Joey SteerenbergJoey Steerenberg is een 1e jaarstudent die werktuigbouwkunde studeert aan De Haagse Hogeschool in Delft.

Over R.R. van KampenR.R. van Kampen, geeft les aan De Haagse Hogeschool in Delft. Fac. Technologie, Innovatie & Samenleving; Werktuigbouwkunde.

Over L. HollegienL. Hollegien, geeft les aan De Haagse Hogeschool in Delft. Fac. Technologie, Innovatie & Samenleving; Werktuigbouwkunde.

HaarlemOktober 2016

1

Voorwoord

Dit Analyse rapport heb ik geschreven in opdracht van De Haagse Hoogeschool als 1e jaarstudent werktuigbouwkunde.

Over de schrijver, De schrijver is Joey Steerenberg, 1e jaarstudent werktuigbouwkunde aan De Haagse Hogeschool in Delft. Joey is 24 jaar en wonend in Haarlem.

In het rapport wordt beschreven hoe stap voor stap een product wordt opgebouwd van wens naar eindproduct, ook wel reverse engineering genoemd.

De doelgroep voor wie ik schrijf zijn de leraren en studenten van De Haagse Hogeschool, werk en/ of opdrachtgevers, klanten en overige geïnteresseerden.

Ten slotte vermeld ik dat dit rapport mede tot stand is gekomen door R.R. van Kampen (leraar Taakuren), L. Hollegien (lerares Schetsen en Ontwerpvaardigheden), A. Valkenberg (leraar Materiaaltechnologie) en W. Hoogland (leraar Rapporteren).

Haarlem, Oktober 2016

2

Inhoudsopgave

Titelpagina 1 Hoofdstuk 1

Voorwoord 2 Hoofdstuk 1

Inhoudsopgave 3 Hoofdstuk 1

Samenvatting 4 Hoofdstuk 1

verklarende woordenlijst 5 Hoofdstuk 1

Inleiding 6 Hoofdstuk 1

Belanghebbenden en behoefte(n) 7 Hoofdstuk 2

Probleemstelling 8 Hoofdstuk 2

Exploded view 8 Hoofdstuk 3

2D projectie tekening 8 Hoofdstuk 3

Functiebeschrijvingen 9 Hoofdstuk 4

Functieboom & Functieblokschema 10 Hoofdstuk 4

Overbrengingen & Verbindingen 11 Hoofdstuk 5

Beschrijving van materialen 12 Hoofdstuk 5

Productiemethoden 14 Hoofdstuk 5

Verbeteringen 17 Hoofdstuk 5

PvE 18 Hoofdstuk 6

Conclusies en aanbevelingen 19 Hoofdstuk 7

Literatuur en links 20

BijlagenI Exploded viewII 2D Projectietekening boorkopIII Overige schetsen

3

SamenvattingIn dit rapport wordt beschreven hoe doormiddel van eisen, wensen en voorwaarden een product tot stand komt. Gaande weg wordt er gebruik gemaakt van meerdere handige methoden om dit mogelijk te maken. Hierbij is het doel van de schrijver om te leren rapporteren, door zo duidelijk mogelijk de boodschap aan de lezer over te brengen, ook als deze niet bekend is met de materie waar de schrijver over beschikt.

Belanghebbenden en behoeften: Hier wordt gekeken en uitgelegd wie belang hebben bij het product en waarom. Om een product tot stand te krijgen moet je natuurlijk goed weten wie onder jou doelgroep vallen en waarom, als je dat weet kun je je richten op de probleemstelling. Probleemstelling: In de probleemstelling wordt in dit geval gebruik gemaakt van de “5W2H” vragen (wie, wat, waarom, wanneer, waar, hoe en hoeveel). Door deze vragen te stellen wordt duidelijk wat het probleem is, waar, waarom en wanneer het probleem zich voordoet, wie met dit probleem te maken heeft en hoeveel/ vaak of hoe het probleem voorkomt. Eisen en wensen: Bij de eisen en wensen wordt nauwkeurig beschreven wat de eisen en wensen zijn van de klant. Hierbij is het belangrijk dat er wordt gewerkt met duidelijke en specifieke maten, aantallen, hoeveelheden, kosten en waarden om zo een duidelijk beeld te schetsen wat de klant wil. Exploded view: Dit rapport is opgesteld door de “reverse engineering” methode te gebruiken. Reverse engineering is het onderzoeken van een product daaruit af te leiden wat de eisen en wensen zijn waaraan het product moet probeert te voldoen, om de interne werking ervan te achterhalen en wat hiervoor gebruikt is. Amerikaanse projectietekening: Een projectietekening wordt gebruikt om van ontwerper naar fabrikant duidelijk te maken hoe, wat en waarmee het product gefabriceerd moet worden. In dit rapport is 1 onderdeel in Amerikaanse projectie weergegeven om een duidelijk beeld te schetsen.Functieboom en functieblokschema: Voor zowel ontwerpen als reverse engineering wil je een duidelijk overzicht hebben van alle productfunctie’s en hoe deze zullen verlopen. Door een functieboom en functieblokschema op te stellen creëer je een uitgebreid duidelijk overzicht. Overbrengingen en verbindingen: Door de eerder genoemde exploded view is het duidelijk geworden wat de overbrengingen en verbindingen er nodig zijn om het product volledig en correct te laten functioneren.Beschrijving van materialen: Een van onderwerp die aan bod komt is de beschrijving van de materialen waaruit het product bestaat. Productiemethoden: Het volledig product bestaat uit meerder onderdelen. Bij productiemethoden wordt beschreven welke methode er gebruikt is om elk onderdeel te fabriceren. Verbeteringen: tijdens het onderzoek naar het product kom je zeer positieve, maar ook negatieve punten tegen. Bij verbeteringen staat omschreven wat, waarom, waarmee en hoe een functie verbeterd had kunnen worden.

Door gebruik te maken van probleemstelling, de vraag te stellen wie de belanghebbenden en behoefte(n) zijn, door functieboom en functieblokschema’s op te stellen, een exploded view uit te voeren, te onderzoeken naar de materialen en verbindingen heb ik een duidelijk beeld gekregen hoe, waarmee, waar, waarom het product in elkaar zit, wat en hoeveel hier voor nodig is.

De conclusie is dat de Toledo TCT-15 COMBIMACHINE een praktisch, multifunctioneel, makkelijk te bedienen, lichtgewicht en compact werkend product is dat hier en daar nog wat verbeterd kan worden. Persoonlijk als klusser/ hobbyist zou ik het aanraden aan klussers en hobbyisten om de Toledo TCT-15 COMBIMACHINE aan te schaffen als zij op zoek zijn naar een betaalbaar product met de bovengenoemde criteria.

4

Verklarende woordenlijstAfschuifspanning: Een schuifspanning is een spanning die het materiaal vervormt (meestal door schuivende krachten – torsie bij doorsnede werkende krachten) zonder dat het volume van het materiaal verandert. Buigradius: De buigradius is de hoek waarin een materiaal buigt. Meestal wordt dit uitgedrukt in procenten. Buigsterkte: De buiging of flexuur van een materiaal of voorwerp is de mate waarin het vervormt in de richting loodrecht op zijn lange as. Elasticiteit: Treksterkte: De treksterkte is de maximale mechanische spanning die een materiaal bereikt als het plastisch vervormd wordt. Elasticiteitsmodulus (E): De elasticiteitsmodulus is de locatie in de spanning-rekdiagram waarin een product onder belasting vervormt en terugkomt in zijn oude vorm als de krachten wegvallen.Elastische vervorming: Een elastische deformatie is een verandering van vorm die omkeerbaar (reversibel) is. Alle vervormingen zijn het gevolg van krachten. Een elastische vervorming zal wanneer die krachten wegvallen weer ongedaan gemaakt worden. Een elastische vervorming staat in tegenstelling tot een plastische vervorming, een vervorming die blijft bestaan als de vervormende krachten wegvallen. Hardheid: De hardheid van een materiaal is de weerstand die het materiaal biedt tegen permanente mechanische vervorming. Insnoering: Onder invloed van een trekkracht zal een taai materiaal beginnen in te snoeren. De insnoering vindt plaats op het moment dat de vloeigrens van het materiaal bereikt is. Dat wil zeggen dat het materiaal oppervlakte loodrecht op de kracht kleiner wordt. Insnoering gaat altijd vooraf aan de breuk van een materiaal. Insnoering wordt meestal in procenten uitgedrukt. Isolator: Een isolator is een materiaal dat geluid, elektriciteit of warmte tegenhoud. Kruip:Kruip is de blijvende vervorming van een materiaal dat gedurende langere tijd met een spanning (trekkracht, drukkracht, buiging) belast is.Matrijs:Een matrijs is een gereedschap, soort mal dat gebruikt wordt om een product onder hoge druk te vormen. Plastische vervorming: Plastische deformatie is de blijvende vervorming van het materiaal na een (druk of trek) belasting. Taaiheid: De taaiheid van een bepaald materiaal zegt iets over de manier waarop het onder mechanische belasting breekt. Taai materiaal zal onder toenemende mechanische spanning uiteindelijk plastisch vervormen waarna de belasting nog kan toenemen zonder dat meteen breuk optreedt. Torsie: Torsie is de Latijnse benaming voor draaien. Verlenging: De verlenging is de uiteindelijke lengte minus wat de oorspronkelijke lengte was. Vermoeiing: Vermoeiing is een fenomeen waarbij een materiaal bezwijkt onder een wisselende, zeer lang aanhouden belasting. Vloei of rekgrens: De vloeigrens is het punt in de spanning-rekdiagram wat beschrijft waarop een materiaal begint te “vloeien”, of het punt wanneer plastische vervorming begint op te treden.

5

Inleiding In dit rapport wordt de analyse van het product de Toledo TCT-15 COMBIMACHINE beschreven. Tijdens het vak “Taakuren Analyseren” is een van de opdrachten om een product met meerdere bewegende onderdelen uit elkaar te halen, te analyseren en hier een rapport over te schrijven.

Deze opdracht is bedoeld om in omgekeerde richting te leren te begrijpen hoe en waarom een product ontwikkeld is en wat hier de eisen, wensen en voorwaarden voor zijn. Dit proces wordt ook wel “reverse engineering” genoemd. Ook is deze opdracht bedoeld om te leren hoe een schrijver een rapport op moet stellen om zijn informatie zo duidelijk mogelijk over te brengen aan zijn doelgroep.

In hoofdstuk 2 van dit verslag wordt er aandacht besteed aan de belanghebbenden en hun behoeften, ook wordt direct daarbij gekeken naar “wat, waar, wie, waarom, wanneer en hoe”. In hoofdstuk 3 wordt er een duidelijker beeld gecreëerd voor de lezer doormiddel van schetsen van het product vanaf verschillende aanzichten. Hoofdstuk 4 bevat beschrijvingen over de functies van het product en schema’s hiervan. In hoofdstuk 5 wordt uitgebreid aandacht geschonken aan de overbrengingen van de soorten energie om het product te laten werken, de bevestigingen van elk onderdeel, de eigenschappen van de verwerkte materialen, de productiemethoden per onderdeel en de verbeteringen die aangebracht kunnen worden aan het product. Hoofdstuk 6 behandeld het Programma van Eisen. Ten slotte wordt in hoofdstuk 7 nog aandacht geschonken aan de conclusie.

6

Belanghebbenden en behoefte(n)Gebruiker: Voor de combimachine er was werd er gezaagd, geschuurd, geboord en gepolijst met allemaal losse (hand) gereedschappen, dit duurde lang, werkte minder netjes, nam veel ruimte in beslag, was vermoeiend en koste veel geld. De gebruiker heeft baat bij een product wat de bovenstaande problemen wegneemt.

Afnemers: Afnemers zoals winkels zijn geïnteresseerd in dit soort producten omdat veel klussers belang hebben bij efficiënter gereedschap. Een alles in 1 product bied veel mogelijkheden. Met een nieuw product breiden zij hun aanbod uit.

Fabrikant: De fabrikant is geïnteresseerd in een nieuw product om te fabriceren, hierdoor kan hij beter concurreren met de concurrentie, en gaan de inkomsten omhoog.

Ontwerper: De ontwerper heeft baat bij nieuwe opdrachten omdat een ontwerper per ontwerp/ opdracht zijn geld verdient.

Opdrachtgever: De opdrachtgever heeft er belang bij aangezien hij bij elke opdracht weer werk heeft. Hij kan nieuwe bedrijven onder zich laten werken. Zonder opdracht geen werk.

Investeerder: Als een investeerder denkt dat een bepaald product goed zal presteren en goed in de markt zal liggen, is dit een reden om te investeren in het product. Als dit proces goed verloopt verdient de investeerder zijn geld terug met winst.

Probleemstelling:

7

Elementen formulering probleemstelling Input- Wat:

De consument wil van zijn hele rij gereedschappen af om 1 multifunctioneel product te gebruiken.

- Waar: De werkplek heeft weinig ruimte, veel gereedschap kost veel geld en ruimte.

5W2H: Wat, Waar?

- Wanneer: Tijdens werk of hobby.

- Waarom: Veel gereedschap kost veel geld en veel ruimte.

- Hoe: Meerdere soorten gereedschappen in 1 combineren

- Hoeveel:

5W2H: Wanneer, Waarom, Hoe, Hoeveel?

- Wie: Hobbyist of klusser

5W2H: Wie?

- Het moet compact, goedkoop, duurzaam, multifunctioneel, herkenbaar en makkelijk te bedienen zijn.

Technische vrijheidsgraden en beperkingen

- Herkenbaar op categorie doormiddel van kleur.

Ontwerpvisie:

Exploded viewToledo TCT-15 Combimachine

Om een duidelijk en volledig beeld te schetsen van een product is het mogelijk om het product uit elkaar te halen en alle onderdelen goed te observeren. Hierdoor krijg je goed in beeld hoe het product in elkaar gezet is en waarom op deze wijze, welke materialen en productie methoden er zijn gebruikt. Om een duidelijker beeld te krijgen van een “Exploded view” kunt u de afbeeldingen bekijken in de “Bijlage I”.

2D projectie tekening boorkopEen projectie tekening is bedoeld voor de lezer om over te brengen hoe een product gemaakt moet worden of met welke maten een product gemaakt is. Een projectie tekening kan op meerdere manieren worden getekend, maar om de juiste boodschap over te brengen van tekenaar naar lezer zijn er duidelijke internationale afspraken gemaakt zodat de lezer weet wat de tekenaar bedoeld. De projectietekening is getekend in “Amerikaanse projectie” en is zichtbaar in de “Bijlage II”.

Note: Overige schetsen van het product zijn zichtbaar in de “Bijlage III”

Functiebeschrijvingen

8

Hoofdfunctie: Materiaal schuren, boren, slijpen en polijsten. Deelfunctie: componenten bijeenhouden tot een geheel. De combimachine wordt bijeengehouden door krachtverbindingen (schroeven). Doordat de schroeven zichzelf als het ware in de behuizing trekken, drukt de behuizing stevig op elkaar, het gevolg hiervan is dat het interne mechanisme goed vastgeklemd zit. Deelfunctie: Electra isoleren. De elektra wordt geïsoleerd door de behuizing een laag van thermoplast rondom de stroomdraden. De combimachine werkt op 230 volt, als deze niet goed geïsoleerd zou zijn is het zeer waarschijnlijk dat het apparaat kortsluiting maakt, er brand kan ontstaan of klanten dodelijke ongelukken krijgen door een eventuele schok. Deelfunctie: Machine laten werken. Door de stekker in het stopcontact te doen komt er een elektrische spanning op het elektrische circuit te staan.Electrische energie is dan ook de energiebron om het apparaat te laten werken. Zolang het circuit verbroken is (doormiddel van de Aan/ Uit schakelaar) kan de elektromotor niet gaan roteren. Deelfunctie: Vasthouden van bitje. Door de losneembare boorkop los te draaien van de as komt het bitje los. Onder de losneembare boorkop zit cilinder met 4 verticale openingen in tot op ongeveer 2/3 van de cilinder. Deze cilinder heeft een binnendiameter van 3 mm, hier kan het bitje precies in en uit glijden (deze is namelijk 2.9 mm). Als de boorkop met de (de)blokkeersleutel weer vast gedraaid wordt, klemt het de verticale openingen van de cilinder naar binnen waardoor het bitje vast komt te zitten. Deelfunctie: Aan en Uit zetten. Boven wordt genoemd dat als de stekker in het stopcontact gaat er een elektrische spanning op het apparaat komt te staan maar het apparaat niet in werking gaat omdat het elektrische circuit verbroken is. De Aan en Uit knop is de knop die voor de overbrugging zorgt van de elektrische energie door het circuit te sluiten. Deelfunctie: Snelheid bepalen. Aan de zijkant van de combimachine zit een draaiknop met de symbolen 1,2,3,4,5,6 en MAX waar je de gewenste snelheid mee in kan stellen. Bij elke stand dat hoger of lager is het mogelijk om het aantal rotaties per minuut met 50 te verhogen of te verlagen. De snelheid kan je bepalen voordat je het apparaat in werking zet, maar ook tijdens het bedienen. Deelfunctie: Roteren van het bitje. als de stekker in het stopcontact zit, het juiste bitje bevestigd is en het ingesteld staat op de gewenste snelheid kan het apparaat aangezet worden met de Aan/ Uit knop. Vanaf dit moment zal de elektromotor waar de as aan bevestigd zit gaan roteren. De losneembare boorkop zit vastgedraaid op de as, waar het bitje weer in vastgeklemd zit.Hierdoor zal het bitje dus gaan roteren. Deelfunctie: Warmte kwijtraken. Aan de as van de elektramotor zit klein rotor blad bevestigd. Afhankelijk van de snelheidstand waar in het apparaat op ingesteld staat zal het rotorblad door de luchtweerstand, lucht door de combimachine blazen en vervolgens uit het apparaat blazen door de ventilatie gaten. De combimachine is hierdoor dus luchtgekoeld. Deelfunctie: In categorie indelen. Veel soorten gereedschappen en of merken hebben een specifiek lijn qua gereedschappen die ze aangeven doormiddel van kleur. Ook kan het zo zijn dat een bepaald merk, ongeacht wat voor gereedschap of product het is, altijd 1 of een zelfde kleurenmix gebruikt.

Functieboom:

9

Door een functieboomschema op te stellen komt duidelijk in beeld hoe en waarom de functies van het product vervult worden. Het schema geeft antwoorden door elke keer met “hoe” naar beneden te lezen en met “waarom” naar boven te lezen. In een functieboomschema wordt vaak gewerkt met de hoofdfunctie, deelfuncties en eventueel hulpfuncties als die er zijn.

Functieblokschema:Met een functieblokschema beschrijf je hoe de functies in een periode van tijd achter elkaar verlopen van het begin tot het eind. Een functieblokschema wordt vaak gebruikt bij producten die veel processtappen ondergaan, zodat er duidelijk zichtbaar wordt wat er op welk moment gebeurt.

Overbrengingen

10

Om het product de functies uit te kunnen laten voeren zijn er meerdere vormen van energie nodig. Energiesoorten hebben specifieke eigenschappen die ze met zich meebrengen. Deze eigenschappen kunnen overgebracht worden in andere soorten energie. De energiesoorten die bij de Toledo TCT-15 COMBIMACHINE voorkomen zijn Elektrische, Mechanische, akoestische en thermische energie.

Op het moment dat de stekker in het stopcontact gaat staat er elektrische spanning op het apparaat, dit is elektrische energie. Als het product gebruikt gaat worden en de schakelaar wordt overgehaald begint de elektramotor te draaien, dit is mechanische energie. De elektramotor heeft een aantal steunpunten die er voor zorgt dat hij op zijn plek blijft. Op deze plekken ontstaat er wrijving en geeft dit warmte. Ook gaat er elektrische energie door de spoel, printplaat, weerstandjes, omvormers en nog veel meer om het totale mechanisme te laten roteren, dit geeft ook warmte. Warmte wordt ook wel thermische energie genoemd.

VerbindingenVerbindingen worden onderverdeeld in krachtopsluitingen, vormopsluitingen en materiaalversmeltingen. De verbindingen die bij mijn product aanwezig zijn, zijn krachtopsluitingen, vormopsluiting en materiaal versmeltingen.

- De behuizing, de printplaat en de stekker worden bevestigd met schroeven. Dit zijn voorbeelden van krachtopsluitingen.

- De spoel, de boorkop en de aan/ uit knop worden vastgeklemd op het moment dat de behuizing bevestigt wordt doormiddel van schroeven.De behuizing bevat schroeven, maar de spoel, boorkop en aan/ uit knop niet. Dit zijn voorbeelden van Vormopsluitingen.

- De printplaat bevat meerdere koperen draadjes, weerstanden en omvormers. Deze zijn met elkaar verbonden doordat ze aan elkaar gesoldeerd zijn met soldeertin. Dit zijn voorbeelden van materiaal versmeltingen.

Beschrijving van materialenPlastic (thermoplast):

11

Sterkte: - Treksterkte: laag- Vloei –of rekgrens: laag- Buigsterkte: zeer laag- Afschuifsterkte: laag- Kruipsterkte: laag/ middelmatig- Spanningsbreuksterkte: middelmatig

Vervormbaarheid: - Verlenging (%): middelmatig/ hoog- Insnoering (%): middelmatig/ hoog- Buigradius: middelmatig/ hoog

Stijfheid: - Elasticiteitsmodulus: hoog- Buigmodulus: middelmatig/ hoog- Afschuifmodulus: middelmatig

Taaiheid: - Slagvastheid: middelmatig- Kerfgevoeligheid: laag- Kritische spanning Intensiteitsfactor: laag

Duurzaamheid: - Hardheid: middelmatig/ hoog- Slijtvastheid: hoog- Vermoeiingssterkte: middelmatig

Een thermoplast is een goed materiaal voor de behuizing van het product omdat thermoplasten goed isoleren, goedkoop, sterk en licht zijn. Een thermoplast zou bijvoorbeeld geen juiste keuze zijn voor het bevestigingspunt van de boorkop aangezien het materiaal erg zacht is en te snel zou scheuren. Staal: Sterkte:

- Treksterkte: hoog- Vloei –of rekgrens:: hoog- Druksterkte: hoog- Buigsterkte: hoog- Afschuifsterkte: hoog- Kruipsterkte: hoog- Spanningsbreuksterkte: hoog

Vervormbaarheid: - Verlening (%): zeer laag- Insnoering(%): laag/ middelmatig- Buigradius: middelmatig

Stijfheid: - Elasticiteitsmodulus: laag/ middelmatig- Buigmodulus: laag/ middelmatig- Afschuifmodulus: laag

Taaiheid: - Slagvastheid: hoog- Kerfgevoeligheid: laag- Kritische Spanning Intensiteitsfactor: hoog

Duurzaamheid: - Hardheid: hoog- Slijtvastheid: hoog- Vermoeiingssterkte: hoog

Gehard staal is een juiste keuze voor de roterende as waar de boorkop aan bevestigd zit. Het is erg taai, stijf, sterk en de kans dat het kapot gaat door torsiespanning is klein. Staal zou bijvoorbeeld geen juiste keuze zijn voor de behuizing, aangezien het goed geleid, zwaar en te duur is. Koper: Sterkte:

- Treksterkte: laag/ middelmatig

12

- Vloei –of rekgrens: laag/ middelmatig- Druksterkte: laag/ middelmatig- Buigsterkte: laag/ middelmatig- Afschuifsterkte: laag/ middelmatig- Kruipsterkte: laag- Spanningsbreuksterkte: laag/ middelmatig

Vervormbaarheid: - Verlening (%): middelmatig/ hoog- Insnoering(%): middelmatig/ hoog- Buigradius: middelmatig/ hoog

Stijfheid: - Elasticiteitsmodulus: middelmatig/ hoog- Buigmodulus: middelmatig/ hoog- Afschuifmodulus: middelmatig

Taaiheid: - Slagvastheid: laag/ middelmatig- Kerfgevoeligheid: hoog - Kritische Spanning Intensiteitsfactor: middelmatig

Duurzaamheid: - Hardheid: middelmatig- Slijtvastheid: middelmatig- Vermoeiingssterkte: middelmatig

Koper is een juiste keuze voor de elektronica van het product. Een elektra motor bestaat grotendeels uit koper, aangezien dit een van de beste elektrische geleiders is. Koper zou een slechte keuze zijn voor de blokkering van het vergrendel mechanisme van de boor kop. Koper is te zacht, te duur en slijt te snel. Elastomeer: Sterkte:

- Treksterkte: zeer laag- Vloei –of rekgrens: zeer laag- Druksterkte: zeer laag- Buigsterkte: zeer laag- Afschuifsterkte: zeer laag- Kruipsterkte: laag- Spanningsbreuksterkte: zeer laag

Vervormbaarheid: - Verlenging (%): zeer hoog- Insnoering(%): zeer hoog- Buigradius: zeer hoog

Stijfheid: - Elasticiteitsmodulus: zeer hoog- Buigmodulus: zeer hoog- Afschuifmodulus: hoog

Taaiheid: - Slagvastheid: zeer laag- Kerfgevoeligheid: zeer laag- Kritische Spanning Intensiteitsfactor: zeer laag

Duurzaamheid: - Hardheid: zeer laag- Slijtvastheid: middelmatig- Vermoeiingssterkte: zeer hoog

Elastomeren zijn geschikt voor de bekleding koperdraden waar een elektrische lading door heen gaat. Elastomeren zijn niet geschikt voor de behuizing, deze slijten snel en zijn te vervormbaar.

Productiemethoden

13

Hier wordt beschreven wat de productie methode is, hoe dit wordt uitgevoerd, in welke hoeveelheden en wat de voor en nadelen zijn.

Behuizing: thermoplast, PA6 (polyamide (nylon)) spuitgieten en schroefdraad tappen. Stekker: Elastomeer (PES), gieten. Knopjes: gieten en printen. Printplaat: geperste glasvezel en kunsthars, etsen, gesoldeerd, geprint en gelijmd. Elektramotor: gieten, solderen en vlechten. Koperdraad: persen. Boorkop: gieten, boren en schroefdraad tappen. As: gieten, verspanen en boren. Bevestigingsbeugel: persen en buigen. Schroeven: gieten en persen.

Behuizing: Spuitgieten:

- Massaproductie, per matrijs kunnen er circa 75.000 behuizingen worden gemaakt.- Voordeel: geschikt om veel typen materiaal mee te verwerken. Constante kwaliteit van het product,

grote vormvrijheid, zeer homogeen product, geschikt voor producten van 1 gram tot 25 kg en meer. - Nadelen: hoge matrijskosten, qua kosten minder geschikt voor kleine series, hoge aanloopkosten en

hoge machine uur kosten. Tappen:

- Massaproductie, achter elkaar kunnen er 1.000.000 + schroefdraden worden getapt. - Voordeel: kan in zeer grote aantallen, is goedkoop, kan met veel verschillende materiaalsoorten en

kost weinig tijd. - Nadeel: het kan alleen maar in een rechte lijn en moet redelijk nauwkeurig.

Stekker: Gieten:

- Massaproductie, 1.000.000 + stuks kunnen er worden gemaakt met een mal. - Voordeel: er kan op zeer grote schaal geproduceerd worden, het is een redelijk snel en goedkoop

proces. - Nadeel: afhankelijk van het materiaal is de mal beperkt houdbaar en heeft nabewerking nodig.

Knopjes: Gieten:

- Massaproductie, 1.000.000 + stuks kunnen er worden gemaakt met een mal.- Voordeel: er kan op zeer grote schaal geproduceerd worden, het is een snel en redelijk goedkoop

proces. - Nadeel: afhankelijk van het materiaal is de mal beperkt houdbaar. Ook is het niet erg precies en moet

het dus nog bewerkt worden.Printen:

- Massaproductie, 1.000.000 + stuks kunnen er geprint worden aangezien de inkt automatisch aangevoerd wordt.

- Voordeel: het kan op zeer grote schaal en zeer snel achter elkaar. - Nadeel: printen is slijtage gevoelig, in tegenstelling tot graveren.

Printplaat: Persen:

- Massaproductie, 1.000.000 + er vind nauwelijks slijtage plaats, een pers is niet specifiek en kan dus eindeloos doorgaan.

- Voordeel: warm/ koud persen is dat zowel de binnen als de buitenzijde van het product een mooie vorm hebben.

- Nadeel: het kan zijn dat bij het persen er lucht in de productholten blijven zitten en kan niet met elk materiaal.

Lijmen: - Massaproductie, 1.000.000 + stuks kan er gelijmd worden in serie.

14

- Voordeel: : kan op bijna alle materialen toegepast worden, kan zeer sterk zijn, lage productiekosten, gelijkmatige spanningsverdeling, geen structuurverandering, gewichtsbesparing, gasdicht, afneembaar door ongedaan te maken, contactcorrosievrij, grote oppervlakten zeer eenvoudig, beperkt elastisch en dus trillingen dempen en voorkomt microslip.

- Nadeel: : milieuonvriendelijk, kan het product beschadigen, is niet voor elk materiaal geschikt, beperkt inzetbaar i.v.m. de externe omstandigheden van het product en vooraf niet te controleren op sterkte.

Solderen: - Massaproductie, 1.000.000 + kan er achter elkaar gesoldeerd worden. Soldeer is alleen afhankelijk van

de toevoer van soldeertin, zolang die blijft komen kan het doorgaan. - Voordeel: geleid goed, lage productiekosten, makkelijke productie, kan volledig machinaal gebeuren

en kan met verschillende materiaalsoorten (tin/ lood of loodvrij).- Nadeel: kan niet op elk materiaal toegepast worden, kan het product beschadigen en milieu

onvriendelijk.Etsen:

- Massaproductie, 10.000 stuks kunnen er achter elkaar worden geproduceerd - Voordeel: zeer geschikt voor kleine series, is zeer nauwkeurig, door gebruik te maken van de

etstechniek kan de periode tot de stansmatrijs productie klaar is overbrugd worden.- Nadeel: niet geschikt voor zeer grote schaal, is een relatief lang en duur proces.

Elektramotor: Matrijspersen:

- Massaproductie, 50.000 tot 75.000 stuks kunnen er door een matrijs geperst worden. - Voordeel: door te persen is het mogelijk om op zeer grote schaal te produceren. - Nadeel: het kan zijn dat bij het persen er lucht in de productholten blijven zitten en kan niet met elk

materiaal.Solderen:

- Massaproductie, 1.000.000 + kan er achter elkaar gesoldeerd worden. Soldeer is alleen afhankelijk van de toevoer van soldeertin, zolang die blijft komen kan het doorgaan.

- Voordeel: geleid goed, lage productiekosten, makkelijke productie, kan volledig machinaal gebeuren en kan met verschillende materiaalsoorten (tin/ lood of loodvrij).

- Nadeel: kan niet op elk materiaal toegepast worden, kan het product beschadigen en milieu onvriendelijk.

Vlechten: - Massaproductie, 100.000 stuks kunnen er achter elkaar gevlochten worden. - Voordeel: het is een goedkoop proces waar weinig slijtage aan te pas komt. - Nadeel: bij zeer ingewikkelde spoelen wordt het proces trager en daardoor ook duurder.

Koperdraad: Persen:

- Enkel, elke keer wordt er een staaf koper door een matrijs geperst waarvan de opening dunner is, waardoor er een draad wordt gevormd.

- Voordeel: het is een goedkoop proces. - Nadeel: de matrijs in de pers is beperkt houdbaar, het duurste en daardoor is deze productie methode

niet voor kleine schaal bedoeld. Boorkop: Gieten:

- Massaproductie, 50.000 tot 75.00 stuks kunnen er geproduceerd worden uit een mal. - Voordeel: er kan op zeer grote schaal geproduceerd worden, het is een snel en redelijk goedkoop

proces. - Nadeel: afhankelijk van het materiaal is de mal beperkt houdbaar en heeft nabewerking nodig.

Boren: - Massaproductie, 1.000.0000 + gaten kunnen er geboord worden voordat een boor vervangen moet

worden.- Voordeel: het is een goedkoop, zeer snel proces en kan in zeer grote aantallen. - Nadeel: Je hebt altijd te maken met een minimale en maximale afmetingen, kan alleen maar in een

rechte lijn.Tappen:

- Massaproductie, achter elkaar kunnen er 1.000.000 + schroefdraden worden getapt.

15

- Voordeel: kan in zeer grote aantallen, is goedkoop, kan met veel verschillende materiaalsoorten en kost weinig tijd.

- Nadeel: het kan alleen maar in een rechte lijn en moet redelijk nauwkeurig. As: Gieten:

- Massaproductie, 50.000 tot 75.00 stuks kunnen er geproduceerd worden uit een mal. - Voordeel: er kan op zeer grote schaal geproduceerd worden, het is een snel en redelijk goedkoop

proces. - Nadeel: afhankelijk van het materiaal is de mal beperkt houdbaar. Ook is het niet erg precies en moet

het dus nog bewerkt worden.Afbramen:

- Massaproductie, 1.000.0000 + stuks kunnen er verspaand worden. - Voordeel: het is een goedkoop en snel proces met weinig slijtage. - Nadeel: door andere productiemethoden te gebruiken kun je deze stap overslaan.

Boren: - Massaproductie, 1.000.0000 + gaten kunnen er geboord worden voordat een boor vervangen moet

worden.- Voordeel: het is een goedkoop, zeer snel proces en kan in zeer grote aantallen. - Nadeel: Je hebt altijd te maken met een min. en max. afmetingen, kan alleen maar in een rechte lijn.

Bevestigingsbeugel: Persen:

- massaproductie, 50.000 tot 75.000 stuks. Elke keer wordt er een staaf staal door een matrijs geperst waarvan de opening dunner is, waardoor er een draad wordt gevormd.

- Voordeel: het is een goedkoop proces. - Nadeel: de matrijs in de pers is duur en beperkt houdbaar. Niet bedoeld oor kleine schaal.

Buigen: - Massaproductie, 1.000.000 + kunnen er gebogen worden. - Voordeel: het is een goedkoop proces, snel en duurzaam proces. - Nadeel: is niet gedoeld voor ingewikkelde vormen.

Schroeven: Persen (thread rolling):

- Massaproductie, tot 2000 stuks per minuut kunnen er geproduceerd worden.- Voordeel: het is een snel, goedkoop en duurzaam proces. - Nadeel: het is niet bedoeld voor kleine aantallen.

Verbeteringen

16

Boor blokkeerknop: De boorkop zit doormiddel van een losneembare vormopsluiting (M8 schroefdraad) bevestigd aan de as. De as waar de boorkop op bevestigd zit wordt vergrendeld door de boorblokkeerknop in te drukken. Hierdoor drukt er een pin in de as waar de boorknop op bevestigt. De pin is afgebroken op het moment dat ik de boorkop vast draaide tijdens de vergrendeling. De reden dat de pin afbrak is omdat er een grote afschuifspanning op kwam te staan en de pin met een puntlas bevestigt was op een zeer klein oppervlakte. Doordat de blokkeerknop hier blijkbaar niet goed op berekend is, is het snel kapot is gegaan en is het gehele product onbruikbaar geworden. Als de blokkeerpin beter bevestigt was, of eventueel van massief gegoten staal gemaakt zou zijn, was de machine niet stuk zijn gegaan en niet onbruikbaar zijn geworden.

Blokkeerknop. Blokkeerknop, as en gat. Blokkergat voor de pin. Binnenkant knopnop. Noodstop: Op de Toledo TCT-15 COMBIMACHINE zit totaal geen noodstop. Om de machine aan te zetten moet je een knop omhalen waarbij de motor gaat draaien en blijft draaien tot de knop weer omgezet wordt. Het kan zijn dat er een (onveilige) situatie ontstaat waarbij het zeer belangrijk is dat de motor zo snel mogelijk stopt met roteren, in dit geval kan een noodstop goed van pas komen aangezien het niet altijd mogelijk is om de aan/ uitschakelaar te bedienen.

De noodstop zou bijvoorbeeld een polsband kunnen zijn met daaraan een plastic vork die doormiddel van een vormopsluiting de noodstop inactief houd. Als er aan het polsband wordt getrokken, schiet de plastic vork er af, gaat de rode knop omhoog of naar beneden waardoor het elektrische circuit verbroken wordt. Doordat de elektramotor geen stroom meer krijgt, stopt het met roteren. Een noodstop is een zeer functioneel en relatief goedkoop, het garandeert meer veiligheid, minder schade en meer tevreden klanten.

Ophang beugel: Bevestiging: Beugel is bevestigt met een vormopsluiting, de beugel is aan beide uiteinden in een 90 graden hoek gebogen. Het klemt met beide uiteinden (matig) in 2 kleine (ondiepe) gaatjes. Op het moment dat ik de machine ophing en zag dat hij kantelde in plaats van dat het netjes met de kop naar beneden te hing.Ik probeerde de machine tegen de muur te drukken waardoor de beugel er af schoot. De bevestiging was dus te zwak. Een manier om de beugel beter te bevestigen zou zijn door het vast te zetten met een krachtopsluiting in de behuizing.

17

PvEIn het Programma van Eisen worden de ontwerpcriteria vastgelegd en gedeeltelijk omschreven. Het PvE bevat eisen, afspraken, eenheden, bronnen en data waardoor er overzicht gecreëerd word wat er moet gebeuren, welke eenheden hieraan moeten voldoen, met wie de afspraak gemaakt is, en wanneer deze afspraak werd vastgesteld.

18

Conclusies Door gebruik te maken van probleemstelling, de vraag te stellen wie de belanghebbenden en behoefte(n) zijn, door functieboom en functieblokschema’s op te stellen, een exploded view uit te voeren, te onderzoeken naar de materialen en verbindingen heb ik een duidelijk beeld gekregen hoe, waarmee, waar, waarom het product in elkaar zit, wat en hoeveel hier voor nodig is.

De conclusies waar ik op uitgekomen ben zijn:

De Toledo TCT-15 COMBIMACHINE een goed werkend product is voor de alledaagse klusser of hobbyist die op zoek is naar een betaalbare combitool die meerdere mogelijkheden bied.

Door het compacte en zeer lichte ontwerp is de TCT-15 COMBIMACHINE de ideale uitkomst voor een klusser of hobbyist die maar over een beperkte ruimte beschikt en toch graag beschikt over de verschillende opties (boren, slijpen, polijsten en schuren) die het product bied. Ook is het product makkelijk te vervoeren van A naar B, hierdoor is het mogelijk om op gewenste locatie te beschikken over diverse gereedschapsmogelijkheden in 1.

De TCT-15 COMBIMACHINE is een relatief goedkoop product (<30euro). Doordat het product over meerdere mogelijkheden beschikt wordt er bespaart op meerdere gereedschappen zoals een boormachine, zaag, schuurapparaat/ schuurpapier, polijst apparatuur en alle accessoires die hier bij horen.

De Toledo TCT-15 COMBIMACHINE zo ontworpen dat het voor iedereen snel en makkelijk bedienen is en binnen een tijdseenheid van 30 seconden gebruiksklaar is.

Door het gehele onderzoek ben ik ook op een aantal punten gekomen die ik als ontwerper zou toevoegen of verbeteren. Ik heb het hier over de Stevigheid en duurzaamheid van de blokkerknop, de bevestiging van de ophangbeugel en de toevoeging van een noodstop. Deze punten worden verder in detail besproken in hoofdstuk “verbeteringen”.

Persoonlijk als klusser/ hobbyist zou ik het aanraden aan klussers en hobbyisten om de Toledo TCT-15 COMBIMACHINE aan te schaffen als zij op zoek zijn naar een betaalbaar, lichtgewicht en compact, makkelijk te bedienen maar vooral een multifunctioneel gereedschapstool.

Literatuur en links19

Inge Oskam, Kevin Cowan, Lukien Hoiting & Paul Souren. (2012). Ontwerpen van technische innovaties, eerste druk. Groningen: Noordhoff Uitgevers. Kenneth G. Budinski & Michael K. Budinski. (2014). Materiaalkunde, negende druk. Amsterdam: Pearson Education. Prof. Dr. Ir. H.J.J. Kals, Ir. Cs. Buiting-Csikos, Ir. C.A. van Luttervelt, Ir. K.A. Moulijn, Ir. J.M. Ponsen & Ir. A.H. Streppel. (2012). Industriële productie, het voortbrengen van mechanische producten, vijfde druk. Den Haag: BIM Media B.V.Wim Hoogland. (2015). Rapport over rapporteren, Zevende druk. Rotterdam/ Groningen: Noordhoff Uitgevers.

Internet: www.wimhoogland.nl www.cadcollege.net www.dehaagsehogeschool.nl http://educatie-en-school.infonu.nl/diversen/70813-opbouw-van-een-rapport-of-verslag.html https://nl.wikipedia.org/wiki/Verbindingstechnieken

20