Finita element-programmet ANSYS Workbench 14.5 användes sedan för att ta reda på hur fästenas kroppar påverkas vid påläggning av kraft. Även här bortsågs från det stöd som smartphone eller surfplatta i praktiken skulle tillföra. I programmet togs den totala deformationen samt effektivspänningen fram för det stora och det lilla fästet. Detta gjordes på samma sätt för båda fästena, genom att fasta stöd inledningsvis placerades ut på fästets spår, där fästet antingen kommer att sitta fast i Iris eller med hjälp av VESA 50-fästet. En statisk kraft på 1000 N placerades sedan ut på ena kanten av fästet, vilket antogs vara det känsligaste området och även det område som mest troligt drabbas vid en krock. Testerna visade att den totala deformationen som mest uppgick till 0,21 mm för det stora fästet, se figur 32 på nästa sida.
h b
33
Figur 32. Deformation av det stora fästet vid en pålagd kraft på 1000 N. Svart pil indikerar kraftens placering.
I figur 33 nedan visas spänningsfördelningen vid samma pålagda kraft. Som mest uppgick spänningen, för det stora fästet, till 19,44 MPa, vilket är lite i jämförelse med materialets sträckgräns som är mellan 200 MPa och 600 MPa beroende på vilken typ av aluminium som används.
Figur 33. Spänningsfördelning i det stora fästet vid en pålagd kraft på 1000 N. Svart pil indikerar kraftens placering.
34
För det lilla fästet blev den maximala deformationen lägre än för det stora fästet då det uppgick till 0,015 mm. Figur 34 visar hur deformationen fördelas på fästet och vart den blir störst. En deformation av den här storleksgraden utgör inte ett problem eller en risk med produkten.
Figur 34. Deformation av det lilla fästet vid en pålagd kraft på 1000 N. Svart pil indikerar kraftens placering.
I figur 35 visas spänningsfördelningen för det lilla fästet. Även spänningsfördelningen bli lägre för det lilla fästet än för det stora. Den blev som mest 3,69 Mpa, vilken även de svagare typerna av aluminium alltså klarar av.
Figur 35. Spänningsfördelning i det lilla fästet vid en pålagd kraft på 1000 N. Svart pil indikerar kraftens placering
35
Även Iris utsattes för en statisk kraft på 1000 N. Vid testet användes en förenklad modell av Iris där skruv- och högtalarhål uteslutits. Liksom på de två fästena har fasta stöd placerats i spåren på Iris baksida. I figur 36 nedan visas den totala deformationen då Iris utsätts för en kraft placerad mitt på boxen på aluminiumet. Den totala deformationen uppgår då till 0,08 mm.
Figur 36. Deformation av Iris vid en pålagd kraft på 1000 N. Svart pil indikerar kraftens placering.
Spänningsfördelningen vid denna kraft visas i figur 37 nedan. Den maximala effektivspänningen uppgår då till 21,72 MPa, vilket liksom för fästena är långt under aluminiumets sträckgräns.
Figur 37. Spänningsfördelning i Iris vid en pålagd kraft på 1000 N. Svart pil indikerar kraftens placering.
36
Då Iris toppdel ska vara gjord av plast placerades en ny kraft ut på detta område. Delen är tänkt att tillverkas av ABS, men då det inte fanns som ett alternativ i programmet valdes istället polyethylene (PE). Testet visade att den totala deformationen skulle uppgå till 0,37 mm, se figur 38.
Figur 38. Deformation av Iris vid en pålagd kraft på 1000 N. Svart pil indikerar kraftens placering.
Spänningsfördelningen vid denna kraft illustreras i figur 39 nedan. Som högst uppgår den till 12,22 MPa, vilket inte är något problem då materaialets sträckgräns ligger mellan 17,9 MPa och 29 MPa. Då polyethylene har betydligt svagare mekaniska egenskaper än ABS med avseende på E-modul samt sträck- och brottgräns så görs antagandet att Iris även kommer hålla i detta material.
Figur 39. Spänningsfördelning i Iris vid en pålagd kraft på 1000 N. Svart pil indikerar kraftens placering.
37
11 Prototypframtagning
Framtagning av två modeller i skala 1:1 har genomförts. Den första är en funktionsmodell av det lilla universalfästet, vilken visas i figur 40 nedan. Först vattenskars de delar som skulle tillverkas av aluminiumplåt och sedan frästes, borrades och gängades de samt de resterande delarna.
Tillverkningsritningar återfinns i bilaga J. Modellen gav en inblick i hur fästet skulle komma att fungera och provades på en Samsung Galaxy, vilket visas i nedanstående figur. Tyvärr saknades greppens gummibeläggningar samt letterskruven för det övre greppet, men prototypen gav trots det en god bild av funktionen. Ingen modell gjordes av det stora universalfästet då tiden för framtagning var mycket begränsad. Då de två universalfästena innehar många likadana delar och justeras på samma sätt, ansågs den framtagna modellen ändå vara tillräcklig.
Figur 40. Den framtagna funktionsmodellen av det lilla fästet med en Samsung Galaxy imonterad.
Den andra modellen som togs fram är en påsynsmodell av Iris vilken visas i figur 41. Modellen skulle främst ge en känsla för hur stor inkapslingen skulle bli och hur den skulle se ut. Modellen frästes ut i cellplast som sedan målades och limmades ihop. Högtalarhålen är gjorda av kartong och har på modellen tyvärr inte den önskade formen. Detta var en lösning som gjordes då fräsen inte kunde hantera hål men en så liten diameter och av det antalet.
Figur 41. Påsynsmodell av Iris.
38
12 Diskussion
Projektets syfte och mål anses vara uppfyllda då en inkapsling för hjälpmedelsmodulen Iris samt till hörande universalfästen för smartphones och surfplattor har tagits fram. Produkterna anses dessutom uppfylla målet om att vara realiserbara, vilket var viktigt eftersom att Abilia skulle kunna komma att lansera konceptet som en del av sitt sortiment. Designen har varit funktionsdriven och fokus har legat på att konstruera enheterna på ett sätt som är lätt och billigt att tillverka och montera. Utseendet har dock livats upp med vissa designelement så som formen på plastpartiet och mönstret för högtalarhålen. Det utvecklade konceptet anses dessutom, vad det gäller design och utformning, spegla Abilia på ett elegantare sätt än deras befintliga produkter vilka har ett oenat formspråk.
Abilias värdegrund återspeglas främst genom att fokus lagts på brukaren samt att tydlighet har prioriterats. Funktioner så som spår och och lampor i olika färger gör att produkterna blir intuitiva vid användning. Med det nya moderniserade konceptet ökar Abilia också sin chans att förbli ledande på marknaden inom detta område. På detta sätt bidrar produkterna även till att uppnå företagets vision. Det nya konceptet ökar också självständigheten och deltagandet hos deras kunder då individuella anpassningar kan göras med detta koncept än med de befintliga hjälpmedlen. Här får storlek och modell väljas utifrån användaren egna preferenser.
Storleksspannet mellan 4,5 tum och 12 tum har täckts in, men utan det lilla och det stora universalfästets kompatibilitetsspann överlappar varandra. Detta var något som önskades från Abilia men som inte skulle gå att realisera utefter den undersökning som gjorts. Anledningen till att det skulle finnas ett överlapp var att samtliga skärmstorlekar med säkerhet skulle täckas in.
Men det kan ifrågasättas huruvida detta är nödvändigt då samma undersökning också visade att samtliga skärmar inom spannet täcks in ändå.
Att produkterna skulle klara av en punktlast på 1000 N baserades på ett antagande från Abilia för att de inte skulle gå sönder vid en eventuell krock. Detta är något som fästenas armar inte har dimensionerats för, då de krävda dimensionerna ansågs orimligt stora i förhållande till fästenas övriga utformning. När armarnas hållfasthet ställdes i relation till hur fästet önskades upplevas prioriterades den smidiga och lätthanterliga utformningen. Kravet om att produkterna skulle tåla den höga lasten kan också ifrågasättas då skärmen som används förmodligen är den mest utsatta delen i konceptet och därför antagligen skadas före själva universalfästet. Om detta ändå skulle inträffa är armarna billa att ersätta och enkla att bytas ut. För att ge armarna bättre hållfasthetsegenskaper i ett utdraget läge skulle de egentligen kunna göras lika breda som fästets huvudkropp, nackdelen med detta är dock att det är en lösning som bygger på tjockleken då de måste läggas i flera olika plan.
I och med den låga vikten och tunna designen har Iris och fästena en stor fördel gentemot den befintliga Rolltalken. Vikten för en Rolltalk är 2670 gram vilket skulle kunna kan jämföras med den totala vikten för en iPad på 662 gram, tillsammans med det stora fästet och Iris som tillsammans väger 1081 gram (Apple 2014). Det skiljer alltså hela 1,5 kilogram.
Även om fästenas tunna utformning är en stor fördel medför det också en svaghet då att det behövs två olika överarmar till det lilla universalfästet för att täcka in dess storleksspann. Detta hade kunnat undvikas genom att ha den övre armen placerad i ett eget plan inuti huvudkroppen.
Då detta endast skulle innebära att fästena blev 1,5 mm tjockare anses det vara något som bör övervägas vid realisering av produkten.
När funktionsmodellen av det lilla fästet undersöktes upptäcktes det att stoppskruven till den övre armen får fästets mellanplatta att flexa då den dras åt för hårt. Detta skulle kunna lösas genom att öka tjockleken på mellanplattan. Modellen känns överlag väldigt lätt och tunn så
39
eventuellt skulle tjockleken överlag kunna ökas för att få ett robustare fäste utan att det känns otympligt. Stoppskruvarna bör också täckas i gummi så att de inte skadar aluminiumarmarna om de dras åt för hårt. Vid ett vidare arbete med prototyperna bör också en funktionsmodell av det stora universalfästet utvecklas för att få en bild av dess form och storlek i verkligheten.
Trots att uppskattningen av tillverkningspriset med eMachineShop ansågs ge ett mer rimligt resultat än 1-3-9-metoden kan resultatet diskuteras. Detta eftersom programmet till viss del själv väljer den tillverkningsmetod som det anser är bäst lämpat och alltså inte nödvändigtvis samma metod som planerat. Detta skulle kunna ha påverkat prisuppskattningarna i viss grad.
De beräkningar och analyser som gjorts har inte verifierats med hjälp av flera olika beräkningsmetoder. Tillförlitligheten till resultaten kan därför inte garanteras. Förenklingar och antaganden som gjorts under arbeters gång skulle också kunna vara en upphovskälla till att resultat skiljer sig från det verkliga fallet