Silikonprodukter för vardagsbruk

Silikonprodukter för vardagsbruk

Magnus Skoog

EXAMENSARBETE 2009

Silikonprodukter för vardagsbruk

Silicone products for common use

Magnus Skoog

Detta examensarbete är utfört vid Tekniska Högskolan i Jönköping inom ämnesområdet maskinteknik. Arbetet är ett led i den treåriga

högskoleingenjörsutbildningen. Författarna svarar själva för framförda åsikter, slutsatser och resultat.

Handledare: Nils-Eric Andersson Omfattning: 15 poäng

Abstract

The aim of this thesis is to practice the theoretical methods that are concerned during the product development process of two new products. The theoretical concepts that embody the two products are created out of a product specification which is given by a commissioner with a private interest. The primary tasks of the design of the

concepts are aimed on the products shape, which is to be created as a flexible structure by using silicon rubber as material.

The storage box is a further development of the already known food storage box, or lunch box, which is common used in consumer kitchens. The main idea is to design a flexible product by using silicone rubber. It will able the storage box to be compressed when it is not used, be storage friendly and not consume more space than necessary in a storage compartment. With inspiration from existing products on the market and the empirical studies that the product development process comprehends, flexibility is achieved using an efficiently designed shape. However the shape is achieved without comprehending the products usability or the risk that the contained material might get tapped out.

The main reason to use a Cut-wrap is to achieve a simple way to isolate and to get an ergonomically grip between the hand and an earless cup, which contains a hot

substance. The idea is to present a new and innovating way of simplifying the use of a warm cup, both home and business environment. The material of choice is silicone rubber with its purpose for being flexible. By that it may fit the markets most used cups despite dimensional differences. The product development is aimed completely on its design and shape, but with regard of keeping the product simple. The aim is to create a concept of a product which is to be interesting but still able to perform in its contemplated environment.

Sammanfattning

Målet med examensarbetet är att tillämpa de teoretiska verktyg som omfattas vid produktutvecklingen av två nya produkter. Utifrån en tilldelad krav- och

önskemålsspecifikation, från uppdragsgivare med privat intresse, skapas de teoretiska koncept som omfattar två vardagsprodukter. Tyngden ligger på att en flexibel

konstruktion ska uppnås genom silikongummi som materialval samt produkternas design och utformning.

Förvaringsburken är en vidareutveckling av den befintliga matlådan, eller lunchlådan, som är vanligt förekommande i konsumentens kök. Tanken är att genom att

konstruera i silikongummi kan möjligheten till flexibilitet uppnås då förvaringsburken unika egenskap är att kunna komprimeras vid undanstoppat tillstånd. Därigenom tar den inte mer plats än nödvändigt i skåpet eller lådan. Genom inspiration från

befintliga produkter på marknaden, samt de empiriska undersökningar

produktutvecklingen omfattas av, uppnås flexibilitet genom en effektiv formgivning. Detta är dock uppnått utan att tumma på användarvänligheten eller risken för att det förvarade innehållet tappas ut.

Syftet med en Cut-wrap är att på ett enkelt sätt vara ett isolerande och ergonomiskt grepp mellan handen och den varma öronlösa koppen. Tanken är att på ett nymodigt och spännande vis kunna förenkla användandet av en varm kopp, både för

hemmabruk samt i företagssammanhang. Kaféer skulle exempelvis kunna presentera sig genom unikt färgval och logotyp på sina Cut-wraps. Materialvalet är även här silikongummi med dess syfte att vara flexibelt. Därigenom kan den passa marknadens mest förekommande muggar trotts dimensionella skillnader. Utvecklingsarbetet är helt inriktat på design och form men även att bibehålla en enkelhet för en intressant produkt som ska uppfylla sitt syfte efter rådande förhållande.

Nyckelord

Produktutveckling Konceptgenerering Silikon Elastomer Förvaringsburk Cut-wrap

Innehållsförteckning

1

Inledning... 1

1.1 BAKGRUND ... 1

1.1.1 Projektets uppdragsgivare ... 2

1.2 SYFTE OCH MÅL ... 2

1.2.1 Uppdragsgivarens syfte och mål ... 2

1.2.2 Uppdragsgivarens krav och önskemål ... 2

1.2.3 Studentens mål och syfte ... 3

1.3 AVGRÄNSNINGAR ... 3

1.4 DISPOSITION ... 4

2

Teoretisk bakgrund ... 5

2.1 DEFINIERING OCH PLANERING AV PROJEKTET ... 5

2.1.1 Work Breakdown Structure ... 5

2.1.2 Gantt schema ... 5

2.2 SPECIFICERING AV PRODUKTEN ... 5

2.3 DESIGN AV KONCEPT... 6

2.3.1 Brainstorming och brainwriting ... 6

2.3.2 Pugh-matris ... 6

2.3.3 Morfologisk matris... 6

2.3.4 Polyas metod ... 7

3

Förstudier ... 8

3.1 MATERIALSTUDIE AV SILIKON ... 8

3.1.1 I relation till projektet ... 8

3.1.2 Dragprov av en elastomer ... 9

3.2 STUDIE AV MARKNADENS UTBUD AV SILIKONPRODUKTER ... 10

3.2.1 Sammanställning ... 11

3.3 PATENTSÖK ... 11

3.4 SPECIFIKT FÖR CUT WRAP ... 12

3.4.1 Undersökning av öronlösa koppars dimensioner ... 12

4

Genomförande ... 13

4.1 FÖRVARINGSBURK ... 13

4.1.1 Silikon i kontakt med bestick ... 13

4.1.2 Konceptgenerering ... 14

4.1.3 Urval, morfologisk matris ... 16

4.1.4 Urval, ”gut feeling”... 17

4.1.5 Urval, Pugh-matris ... 17

4.1.6 Utvärdering av vunna koncept ... 19

4.2 CUT-WRAP ... 20

4.2.1 Inspiration ... 20

4.2.2 Konceptgenerering ... 21

4.2.3 Utvärdering av vinnande koncept ... 24

5

Resultat ... 25

5.1 FÖRVARINGSBURK ... 25

5.2 CUT-WRAP ... 26

6

Slutsats och diskussion ... 28

6.1 FÖRVARINGSBURK ... 28

7

Referenser ... 30

8

Bilagor ... 31

8.1 GANTT SCHEMA ... 32

8.2 UPPDRAGSGIVARENS KRAV/ÖNSKEMÅL ... 33

8.3 KRAVSÄTTNING ... 34

8.4 WORK BREAKDOWN STRUCTURE ... 35

8.5 MATERIALEGENSKAPER FÖR SILIKON ... 36

8.6 SAMMANSTÄLLNING AV KOPPDIMENSIONER ... 37

8.7 MORFOLOGISK MATRIS ... 38

8.8 RESULTERANDE KONCEPT AV FÖRVARINGSBURK MED ÖVERGRIPANDE MÅTTSÄTTNING ... 39

1 Inledning

Ständig förbättring och utveckling av befintliga produkter är idag viktigt för att hålla sig konkurrenskraftig på marknaden. Utöver att en produkt ska kunna utföra sin tilltänkta funktion kan den gärna ge konsumenten det lilla extra med exempelvis en utstickande egenskap.

Detta examensarbetes projekt omfattar vad som kan vara aktuellt att spinna vidare på och vara aktuella förbättringar på befintliga produkter. Därigenom utveckla produkter och ge dem en identitet som gör dem utstickande på en konkurrenskraftig marknad. Tanken är att produkterna ytterligare ska kunna bemöta behov som idag inte är uppfyllt.

Examensarbetet utgör det slutgiltiga momentet vid en maskinteknisk

kandidatutbildning med produktutveckling och design som inriktning. Arbetet anknyter till utbildningen genom att omfatta produktutvecklingen av två produkter. Utvecklingen behandlas med en marknadsanalys, materialstudie, konceptgenerering och produktdesign. Projektet är dock begränsat till en teoretisk nivå.

Produkterna har flertalet gemensamma moment men tydliga redovisningar är gjorda om hur framställningen har anknytning till vardera av dem. De separata momenten är tydligt avdelade och redovisade.

1.1 Bakgrund

Examensarbetet omfattar två produkter med olika användningsområden men omfattas av samma material och berörs av liknande miljöpåverkan. Första produkten är en förvaringsbruk, med tillhörande lock, som ska klara av kökets och vardagsbrukets användningsområden. Tanken är att den ska kunna utföra samma funktioner som dagens produktutbud men att vid förvaring vara möjlig att komprimera. Dagens marknad saknar förvaringsburkar med möjlighet till komprimering på höjden. Köket innebär en utsatt miljö där förvaring och förtäring av mat utgör burkens huvudsyfte. De stora variationerna i temperaturer från frysen till mikrovågsugnen utgör likaså dess kritiska miljöpåfrestning.

Ett sätt för tillverkarna av muggar att spara fraktkostnader var att plocka bort örat. Detta var ett av de ekonomiska argumenten, men likaså också ett designargument, vid lanseringen den öronlösa koppar. Denna typ av kopp används ofta på kaféer vid servering av varma drycker. Problemet som uppstod blev dock att hantera den varma koppen. Idag underlättas det endast av ett litet utbud av lösning där bland annat heltäckande isolerande skydd är en av dem vilket således döljer muggen. Produkt två utgör därför ett isolerande skydd eller grepptag (kallas fortsättningsvis för Cut-wrap) att enkelt kunna trä över koppen där man vanligtvis brukar hålla. Argumentet är att det kan vara estetiskt tilltalande samt förenklar användandet.

1.1.1 Projektets uppdragsgivare

Uppdraget som utgör examensarbetet är tilldelat av Stefan Pantzar som vanligtvis arbetar med kvalité, inköp och logistik på ACKURAT i Lammhult. Eftersom han har ett privat intresse i projektet vände han sig till Jönköpings Tekniska Högskola då produkterna berör ett område som går utanför ACKURATs vanliga produktutbud. Stefan utgör därför ensam projektets uppdragsgivare.

1.2 Syfte och mål

Eftersom projektets syfte och mål skiljer sig åt mellan dess parter, redovisas de separat nedan.

1.2.1 Uppdragsgivarens syfte och mål

Uppdragsgivaren har en tanke att undersöka om framtida realisering av projektets två produkter är hållbart. För detta krävs dock ett teoretiskt underlag med en

undersökning om vad som kan ge ett attraktivt koncept. Detta är den process som uppdragsgivaren har vänt sig till Jönköpings Tekniska Högskola angående och i samråd med dem beslutat att det blir passande som ett examensarbete på C-nivå. Uppdragsgivarens mål är därigenom att bli hjälpt med att ta fram teoretiskt underlag efter sina krav och önskemål. Produkterna ska kunna bemötta ett område som idag inte är uppfyllt, men som uppdragsgivaren anser finns behov av att fylla. Projektet ska i synnerhet behandla dimensionering, design och konstruktion utifrån

uppdragsgivarens val av material.

Förvaringsburken vänder sig till privatpersonen och kökets bruksområde med huvudsyfte att på bästa sätt kunna utföra den funktion som dagens förvaringsburkar redan kan. Däremot ska möjlighet till komprimering finnas vid förvaringen av burken. En cut-wrap vänder sig i första hand till restauranger och kaféer med en möjlighet att kunna förenkla serveringen och användandet av den öronlösa koppen eller glaset, men också möjligheten att enkelt kunna presentera sig med en tryckt logotyp eller färgval. Utöver det passar en cut-wrap för privatpersonens vardagsbruk men även till den företagsverksamhet som är intresserade att på något vis presentera sig med en logotyp i samband med en innovativ och spännande produkt, möjligtvis i kombination av en matchande kopp eller glas.

1.2.2 Uppdragsgivarens krav och önskemål

Uppdragsgivarens krav och önskade funktioner är presenterade i form av en kravspecifikation i bilaga 2. För författaren utgör specifikationen även riktlinjer då den inte är slutgiltigt fastställd. Utrymme för tillägg och ytterligare specificering behandlas separat och med resultat presenterat med en kravsättning (se bilaga 3).

1.2.3 Studentens mål och syfte

Examensarbetets syfte är att ge studenten möjlighet att få tillämpa sina studier i ett konkret projekt. Detta ska i sin tur ge studenten möjlighet att fördjupa sig och praktisera de områden som är relevanta för utbildningen. Detta projekt berör i

synnerhet området produktutveckling men även ytterligare förståelse för de materialen som produkterna omfattas av.

Målet med detta projekt är att för studenten kunna presentera ett teoretiskt koncept för sin uppdragsgivare där uppdragsgivarens önskemål kring produkterna är beaktade. Således knyter studenten samman den tilldelade kravspecifikationen med en produktidé som är möjlig att vidareutveckla på en mer praktisk nivå.

Slutpresentationen illustreras med sketcher och ritningar i CAD.

1.3 Avgränsningar

Detta projekt är begränsat till en teoretisk nivå och kommer därför inte beröra djupare praktisk behandling, realisering eller uppföljning av produkterna. I figur 1 illustreras de fem huvudkategorier som berör produktutvecklingsprocessen (Ullman, 2003, s.67). Vad beträffar definieringen av projektet, specificeringen och design av konceptet är samtliga berörda i detta arbete där de två första kategorierna är behandlade som

komplement till den information och det material som uppdragsgivaren tillhandahållit. De rödmarkerade områdena visar vad författaren behandlar i projektet. Informationen om de resterande områdena refereras till arbetets inledande kapitlet. Hur delarna i figur 1 är relaterat till projektet är utförligt beskrivet under avsnittet om teoretisk bakgrund.

Den begränsade tillgången av materialinformation samt dess fysiska tillgång gör att projektet inte innefattar några mer direkt anknutna mekaniska beräkningar kring de resulterande konceptens konstruktion.

1.4 Disposition

Den teoretiska bakgrunden behandlar de produktutvecklingsverktyg projektet omfattar. Samtliga verktyg är teoretisk beskrivna och påträffas rent praktiskt under genomförandekapitlet.

Förstudierna ger en kompletterande inblick till vad projektet innebär. Eftersom både projektets författare och uppdragsgivare har begränsade kunskaper kring området behövs en ordentlig genomgång och en empirisk studie kring området. Detta behandlas med en materialstudie och en marknadsundersökning kring befintliga produkter.

Genomförandet beskriver produktutvecklingsdelen med dess tillämpade verktyg. Här beskrivs stegvis utvecklingen och framtagandet av det slutgiltiga konceptet, vilket redovisas i resultatkapitlet. Därefter följer en kritisk diskussion kring projektet och dess resultat.

2 Teoretisk bakgrund

Produktutvecklingsprocessen varierar mellan projekt men likväl finns det en mer allmän arbetsplan som innebär gemensamma moment. Planen, med dess fem

huvudkategorier, illustreras av Figur 1 med detta arbetets berörda områden utvecklat under tillhörande huvudkategori (Ullman, 2003, s.67-68). De berörda kategorierna omfattar den teoretiska delen av en produktutvecklingsprocess och är beskriva i detta kapitel.

2.1 Definiering och planering av projektet

Produktutvecklingsprocessen startar med en idé. Den kan vara baserad på vad den befintliga marknaden har att erbjuda, studier av konkurrerande produkter eller produkter som inspirerar med sin tekniska lösning eller vad ingenjörer och

vetenskapsmän har att erbjuda med nya tekniska lösningar (Ullman, 2003, s.87). En studie av marknaden är ett viktigt redskap där eventuell inspiration och redan tekniska lösningar kan påträffas. Det kan i sin tur spara mycket arbete och ge värdefulla

fördelar vad beträffar att skapa en konkurrenskraftig produkt. 2.1.1 Work Breakdown Structure

Genom att bryta ner den tilltänkta produkten i sina olika funktioner blir det lättare att avgöra vad steg som omfattar projektet. Nedbrytningen redovisas i en så kallad Work

Breakdown Structure (WBS) i bilaga 4. Med hjälp av en WBS är det lättare att få en

överblick av produktens funktioner och i vilken ordning de behöver behandlas (Ullman, 2003, s.23-24).

2.1.2 Gantt schema

Det är viktigt att varje steg i ett projekt betas av i rätt ordning och att en viss process är avklarad innan dess resultat är behövligt i nästkommande process. För ett mindre omfattande projekt är ett så kallat Gantt schema (se bilaga 2) bästa sätt att presentera planeringen (Ullman, 2003, s.103). Schemat används till att kunna göra den mest övergripande tidspaneringen av ett visst projekt och överskådligt kunna visa dess tidsperspektiv med de olika processerna redovisade i en kronologisk ordning (Bergman & Klefsjö, 2007, s.576-577).

2.2 Specificering av produkten

De krav en tilltänkt produkt ska uppfylla beskrivs i kravspecifikationen. Det är ett dokument som sammanfattar en beställares krav och funktioner som produkten ska, eller önskas, uppfylla. Utöver detta behövs de riktmärken och mätvärden som kompletterar specificeringen kring produkten. Detta för att öka förståelsen för de problem eller krav som behöver lösas. Dessa kan anpassas efter yttre omständigheter, användningsområden eller användaren. Därefter bidrar det till dimensioneringen som utgör produktens specifikation. Alla krav ska vara ordentligt redovisade och vara unika för sitt område, det vill säga inga överlappande specificeringar med risk för otydliga riktlinjer. Utöver det ska de vara tydliga med mätbara värden (Ullman, 2003, s.112-113). Sammanställningen presenteras i kravsättningen, bilaga 3.

2.3 Design av koncept

Resultatet från planerings- och specificeringsfaserna används till att skapa konceptet. De krav och önskemål som produkterna omfattas av utgör basen för att utveckla det slutgiltiga konceptet av produkten. Genom empiriskt arbete och generering av koncept skapas förståelse för produkternas funktioner. Därefter utvärderas koncepten mot varandra med syfte att avgöra vilket som uppfyller önskemålen och kraven bäst. I enlighet med figur 1 vidareutvecklas koncepten som passerat utvärderingsfasen. Den fasen kan leda till nya idéer som även de behöver utvärderas. De tre första stegen i figur 1 kan därför behöva upprepas ett antal gånger innan ett slutgiltigt koncept fastställts. Därefter dokumenteras och planeras konceptet med syfte att blanda in övriga berörda parter, såsom underleverantörer, som spelar en viktig roll vid den slutgiltiga realiseringen (Ullman, 2003, s.72-73).

Nedan följer en förklaring till de konceptgenererings- och utvärderingsmetoder som berör detta projektet.

2.3.1 Brainstorming och brainwriting

En grupporienterad eller individuell metod för att fritt generera tidiga konceptidéer. Syftet är att beakta alla idéer även då de kan anses vara löjliga eller omöjliga att genomföra. Dessa kan spinnas vidare på eller kombineras med andra idéer och möjlighet att något användbart kan snabbare uppstår. En bra metod då behov av förnyelse eller brist på inspiration finns (Ullman, 2004, s.157-158).

2.3.2 Pugh-matris

Detta är en metod för att sålla bland de genererade konceptidéerna. Genom att välja ut ett referenskoncept, befintligt eller eget konceptförslag, för att jämför det med

alternativa förslag görs enkelt en kontroll om hur de olika koncepten står sig emot de krav och önskemål som ska uppfyllas. Genom att sålla fram de lyckade lösningarna kan dessa eventuellt kombineras och därigenom skapa nya koncept. Sållningen fortlöper tills ett slutgiltigt koncept kvarstår (Bergman & Klefsjö, 2007, s.118). 2.3.3 Morfologisk matris

”Morfologisk” betyder en studie av form och struktur vilket just denna typ av

matrismetod behandlar. Efter att ett antal idéer genererats för vart och ett av de funktioner som ska uppfyllas, behöver de kombineras till en helhet. Syftet med metoden är att ställa de olika idéerna mot varandra och kunna kombineras, därigenom bilda den bästa helhetslösningen (Ullman, 2003, s.162-164).

2.3.4 Polyas metod

Polyas metod utgör ett naturligt förlopp vid problemlösning. Förloppet delas in i fyra

delsteg; förstå problemet och undersök det (vad), kartlägg en plan som sammanför undersökningsmaterialet med det okända (hur), utför planen (gör) och till sist, utvärdera resultatet (ok). Den slutgiltiga frågeställningen handlar om att granska om målet är uppnått och om det finns brister som behöver vidareutvecklas (Eklund, 2002, s.75). Detta arbetets inledande avsnitt omfattar: ”vad”, förstudierna omfattar: ”hur”, genomförandet: ”gör” och dess resultat: ”ok”.

Figur 2, Nyckelorden som definierar Polya metodens fyra steg.

3 Förstudier

Ett antal av uppdragsgivarens krav och önskemål behöver vidare definieras och kompletteras. Detta görs med ett antal passande förstudier som tillför den kompletterande information och inspiration som behövs för att bättre förstå problematiken kring produkterna och hur det kan lösas. Även för att mer konkret kunna angripa utvecklingsprocessen av produkterna. Resultatet kring förstudierna och de mätvärden som begränsar produkterna presenteras i en kravsättning i bilaga 3.

3.1 Materialstudie av silikon

Silikon är uppbyggt av oorganiska - organiska polymerer där ryggraden utgörs av en oorganisk gas bestående av kisel [Si] och syre [O]. Silikon kan dock skapas till en elastomer med den generella sammansättning är [R2SiO] där R utgörs av en organisk

sidogrupp såsom methyl eller ethyl. Efter den vulkaniseringsprocessen som ger silikonet dess gummiegenskaper, agerar de organiska sidogrupperna länkar mellan [SiO] kedjorna. Möjligheten till kombinationer med varierande mekaniska egenskaper är stor beroende på vald sidogrupp och om eventuella tillsatser använts (Jerschow, 2001, s.25).

Silikon kan delas in i två huvudkategorier av vilkas konsistens skiljs beroende på vulkaniseringsprocessen. Den kan ske antingen vid rumstemperatur, vilket ger en flytande eller högt viskös konsistens, eller vid en hög temperatur , över 100oC, vilket ger en solid struktur (Jerschow, 2001, s.5). Däremot finns det ett antal gemensamma egenskaper oavsett vulkaniseringsprocess. En sammanställning av de generella egenskaperna finns att ta del av i bilaga 5.

3.1.1 I relation till projektet

Enligt uppdragsgivarens krav och önskemål uppfyller silikongummi de krav som berör vad miljö produkterna utsätts för samt att det är rent 100 % silikon som efterfrågas. Temperaturen i en frys ligger runt -20 oC och maximal temperatur i mikrovågsugn bör hamna kring 100 oC eftersom vattnet kokar då. Utöver detta ska konstruktionen vara av solid struktur och alternativen begränsas därför till någon form av varmvulkaniserat silikon (Jerschow, 2001, s.22). Efter vulkanisering har materialet mycket formstabil struktur som även är obetydligt påverkad av de

temperaturförändringar som berör projektets produkter. Eftersom silikon har en korslänkad struktur har inte materialet någon smältpunkt utan går istället mot en mer viskös konsistens då temperaturen börjar närma sig smärtgränsen, därmed bibehålls strukturen. Varmvulkaniseringsprocessens medförda nya materialegenskaper som presenteras i tabell 1 och i bilaga 5 (Jerschow, 2001, s.49).

Tabell 1, materialegenskaper för varmvulkaniserat silikon.

Fysisk parameter Minimum Maximum

Hårdhet (Skala A) 20 80

Sträckgräns (N/mm2) 6 11

Elastisitet innan brott (%) 200 1000

Ythållfasthet (N/mm) 7 25

Hårdheten är uppmätt med en så kallad durometer i skala A. Denna mäts med en 822g tung cylinder på 1,2mm i diameter med en trubbig, konformad, spets som ligger an på materialet i 15 sekunder. Om tyngden penetrerar materialet 2,5mm eller mer blir mätvärdet 0, ingen penetration ger 100. Om resultatet skulle visa 50 för silikon betyder det 1,25mm penetration (University Of Maryland, Acc. 2009-11-20). Sträckgränsen anger materialets maximala styrka mot dragspänningar innan plastisk deformation. Elasticiteten beskriver materialets maximala expandering innan brott sker. Ythållfastheten beskriver materialets resistans mot att ett jack, eller veck, tärs eller växer då materialet utsätts för ytterligare påfrestning. Utöver detta visar silikon gummi på god konduktiv resistans, vilket innebär att det isolerar värme bra (CES EduPack 2008).

3.1.2 Dragprov av en elastomer

Ett dragprov redovisar hur relationen mellan sträckgränsen och elasticiteten ter sig för ett specifikt material. I figur 3 illustreras en generell dragprovkurva för en elastomer. Den gäller inte specifikt för silikon men ger en bild över hur materialet beter sig vid sträckning. Kurvan redovisar ett något mindre motstånd fram till ca 50 % av

materialets totala elasticitet för att därefter exponentiellt öka motståndet innan brott. Undersökningen visar att med en korrekt dragprovkurva för silikongummi finns möjligheten att kunna använda elasticiteten i syfte att tillföra konstruktionen en elastisk egenskap genom att beräkna dess önskade motstånd vid en önskad expandering.

Baserat på vad uppdragsgivaren har för krav och önskemål har följande frågeställning uppstått och behöver vidare efterforskas:

- Fråga 1.1: Det mest påfrestande önskemålet från uppdragsgivaren

gäller vid förtäring direkt ur förvaringsboxen. Klarar silikon påfrestningarna från metallbestick?

- Fråga 1.2: Hur klarar sig silikon vid övrig arbetsmiljö och områden

som berör uppdragsgivarens önskemål och krav?

- Fråga 1.3: Hur ter sig sträckgränsen och elasticiteten rent

praktiskt?

3.2 Studie av marknadens utbud av silikonprodukter

För vidare förståelse av vad möjligheter silikongummi har är det passande med en studie av vad utbud i köksutrustningsväg marknaden har att erbjuda. Ett antal butiker med utbud av silikonprodukter besöks, även internet tas till hjälp.

Åhlens har ett ganska stort utbud med bakformar, grytlappar och värmeskydd. Se figur 4, 5 och 6. Samtliga produkter har som gemensamt att de klarar ugnens höga temperaturer. Produktinformationen berättar att de tål temperaturer upp till 220oC och är tillverkade i 100 % silikon (Åhlens, Acc. 2009-12-02).

Figur 4, bakform Figur 5, grytlapp Figur 6, ”grytvante”

Efter ovanstående studie kan följande konstateras

- Svar till fråga 1.3: Mer rätt dragprovkurva kan relationen mellan

sträckgräns och elasticitet både avgöras och enkelt beräknas för att uppnå ett specifikt syfte.

Ytterligare intressanta och, informerat från uppdragsgivaren, inspirerande är en produkt utvecklade av Sagaform. Ett på höjden komprimeringsbart durkslag (se figur 7 och 8) (Sagaform, Acc. 2009-12-02).

Figur 7, durkslag utvecklad _{Figur 8, durkslag komprimerad}

3.2.1 Sammanställning

Av produktutbudet kan det utläsa att silikon är ett mycket fördelaktigt material när det kommer till både höga- och låga temperaturer samt i samband med mat. Ovanstående produkter visar också att silikon kan formas till komplicerade geometrier.

Känslan av ovanstående produkter är ganska robust. Genom att spela på godsets tjocklek är det enkelt att skapa stabilitet där det behövs och därför ge en väldigt formstabil produkt. Detta betyder att det är möjligt att stabilisera silikonprodukten där det behövs samt med tunnare gods, göra det mer gängligt om så önskas.

Durkslaget från Sagaform är något utav en förebild för projektets uppdragsgivare. Durkslaget erbjuder en stabil konstruktion där formen och skillnaderna i godstjocklek ger möjlighet till att enkelt komprimera durkslaget på höjden till mindre än en

tredjedel utav maximal höjd.

3.3 Patentsök

För inspiration användes Google patents sökmotor, vilken dock är begränsad till amerikanska patent. Produkter tillverkade i silikongummi gavs träffar om samt det som omfattar förvaringsbox. Däremot gav det inget, för detta projekt, resultat av betydelse. Svenskt patentsök gavs tyvärr ingen möjlighet till.

Efter ovanstående förstudie kan följande konstateras:

- Svar till fråga 1.2: Samtliga av förstudiens omfattade produkter är

anpassade för liknande miljöområden som uppdragsgivarens krav och önskemål omfattar. Det kan konstateras att silikongummi uppfyller mycket utav vad kravspecifikationen omfattar.

3.4 Specifikt för Cut wrap

3.4.1 Undersökning av öronlösa koppars dimensioner

Uppdragsgivaren vill att en och samma Cut-wrap ska kunna passa de vanligt

förekommande öronlösa kopparna som används vid servering av varma drycker. För att kunna dimensionera en Cut-wrap behöver en del mått fastställas och avgöra vad intervall som produkten omfattas av.

Marknaden har en mängd öronlösa koppar att erbjuda. De som anses mest

förkommande inkluderas i undersökningen men begränsas till det utbud de största kedjorna, IKEA, Cervera och Åhlens, erbjuder. De flesta mått finns att ta del av på butikernas respektive hemsidor, men en del behöver dock undersökas fysiskt. Undersökningen omfattar vad som marknadsförs som kaffe- och temuggar. Sammanställningen redovisas i bilaga 6.

4 Genomförande

En projektplanering upprättades för att på ett överskådligt vis kunna presentera den tidsmässiga disponeringen av projektet. De olika moment som projektet omfattas av redovisas kronologiskt i ett Gantt-schema, se bilaga 1. Projektet produkter omfattar i sin tur ett antal olika moment och funktioner som sedermera ska sammanföras till en helhet. Nedbrytningen av funktionerna presenteras i en WBS, se bilaga 4.

Förstudierna har gett den bas som gör att konceptgenerering är möjlig. Inledande tillämpas brainstorming för olika lösningar till vardera funktion samt redovisas grafiskt med en tillhörande mock-up. De olika funktionslösningarna kombineras därefter i en morfologisk-matris (gäller för förvaringsburken). Resulterade

kombinationer av koncept utvärderas och jämförs därefter i en pugh-matris. Slutligen valideras och finslipas det återstående vinnande konceptet med eventuella ändringar och kompletteringar.

4.1 Förvaringsburk

Med följande frågeställning angrips konceptgenereringen av förvaringsburken:

- Materialfrågan gällande den del som utsätts för bestick. - Burken och dess vertikala komprimering.

- Greppet mellan de två komponenterna.

4.1.1 Silikon i kontakt med bestick

Durometern i skala A utsätter materialet för ett tryck på: (0.822kg x 9.82m/s2) / (0.6mm2 x pi) = 7,14 N/mm2.

Trycket från durometern ger en penetration, dock med varierande penetrationsdjup, på varmvulkaniserat silikongummi. Oavsett hårdhet (20 – 80 på skala A) är möjligheten till att skada silikonet för stor och därmed oacceptabel. Trycket från durometern är nämligen fullt jämförbart med ett tryck från en kniv eller gaffel. En fyratandad gaffels totala spetsyta är ekvivalent med den area durometerns spets har. Genom att, med armen i en utsträckt vilande position 90 graders lutning från kroppen, hålla gaffel tryckt mot en silikonyta uppgår det totala trycket till mer än vad durometerns test åstadkom.

Undantaget är däremot en sked. Utsättning av ett tryckande moment finns inte i samma omfattning vid användande av sked. Förtäring av soppa, eller liknande flytande mat, skulle därför kunna vara möjlig från en silikonkonstruktion.

Lösningen till problemet blir därför att konstruera eller förstärka förvaringsburkens utsatta ytor i ett alternativt material. Det mest förekommande i köksväg och i matburkväg är polypropylene (PP). Det är formstyvt och starkts samt uppfyller

förvaringsburkens önskemål om miljöpåverkan och är anpassat för samtliga av kökets användningsområden (CES EduPack 2008, Acc. 2010-01-14).

4.1.2 Konceptgenerering

4.1.2.1 Komprimeringen

Hela poängen med att arbeta i silikon är materialets flexibla förmåga. Den komponent som ger komprimeringsfunktionen ska därför vara av silikon. Förvaringsburken är begränsad till en rund form samt kunna åta sig en betydligt större volym vid

okomprimerat tillstånd mot komprimerat. Följande brainstorming berör den morfologi som omfattar komprimeringen.

A. Mössa (figur 9)

Tanken är att utnyttja silikons flexibilitet genom att låta silikonformen vara tillverkad i platt tillstånd. Med hjälp av silikonets elasticitet träs den över en rund form, med stabil konstruktion, och klämmer åt med en kraft som ger tät tillslutning.

Fördelar: Mycket smal vid förvaring, enkel, och relativt disk- och skötselvänlig. Nackdelar: Opraktisk att förvara i då konstruktionen eftersträvar en platt form samt kan ej förtäras ur.

Figur 9, ovan: 3D-vy, nedan:

expanderad, höger: normalt tillstånd B. Dragspel (figur 10)

Enkel dragspelsfunktion där den vid normalt tillstånd är utdragen men vid komprimering behöver någon form av rem för att hållas samman.

Fördelar: Tar liten yta vid komprimering, enkel, obegränsad storlek.

Nackdelar: Kantigheter kan göra förtäring

Efter ovanstående studie kan följande konstateras:

- Svar till fråga 1.1: Silikon uppfyller inte kraven om förtäring direkt

ur förvaringsburken. Ett material som kompletterar de krav behövs därför. PP är det mest aktuella alternativet då dess

C. Sektioner (figur 11)

En sektionskonstruktion som utnyttjar silikonens flexibilitet men bibehåller en viss formstyvhet. Konstruktionen ska vara formstyv i både expanderat och komprimerat läge.

Fördelar: Formstyv med möjlighet till förtäring både i expanderat och

komprimerat tillstånd. Finns flertalet befintliga produkter med liknande lösning. Enkel form ger lättanvänd och diskvänlig. Nackdelar: Mer avancerad konstruktion.

Kan ej bli helt platt vid komprimering. _{Figur 11, ovan: 3D-vy, nedan:}

expanderad, höger: komprimerad

4.1.2.2 Förtäringsytan

Bestämt sen tidigare behöver förtäringsytan avsedd för kniv och gaffel vara av ett hårt material, PP-thermoplast. Problemet blir att bestämma var och hur förtäringsytan ska brukas. Följande brainstorming är ett resultat oberoende av

komprimerings-funktionsbeslutet.

A. Inlägg (figur 12) Inläggsplatta i botten av en

silikonkonstruktion. Möjlighet till förtäring direkt ur silikonformen. Även möjlighet till att plocka ur plattan vid exempelvis

diskning. Löstagbar för att minimera skarvar.

Positivt: Enkel.

Negativt: ytterligare komponent. Kan ge

konstruktionsbekymmer vid infästning. Figur 12, platta med någon form av _{fästlösning} B. Integrerad (figur 13)

Tanken är en spinoff på ovan där

förtäringsytan och silikonkonstruktionen utgör samma komponent.

Positivt: En enda komponent.

Negativt: Risk för skarv och komplicerar konstruktionen.

Figur 13, plast och silikon

C. Separat förtäringsyta (figur 14) Antingen utgörs förtäringsytan av en

löstagbar botten, eller av ett lock. Tanken är att silikondelen ska kunna träs runt en stabil plastkonstruktion och sluta tätt med hjälp silikonets elasticitetskraft.

Fördelar: Enkel konstruktion, kan utgöra lock. Kan användas som tallrik.

Nackdelar: låg kant begränsar mängden

mat om används som tallrik. Figur 14, Separata komponenter, lock

eller botten.

4.1.2.3 Locket

Förslagen ovan visar på att locket även skulle kunna utgöra förtäringsytan. Det andra alternativet är att locket är gjort av silikon, vilket är var uppdragets första tanke med en konstruktion helt i silikon.

A. Silikon

Ett 100 % förslutningsbart lock i silikon kan bli bekymmer om det även är silikon det ska fästas mot. Flexibiliteten ger bekymmer och behovet av stabiliserande struktur behövs.

Fördelar: Dess flexibilitet kan bli en fördel vid förslutning kring en stabil konstruktion.

Nackdelar: Svårt vid förslutning kring silikon, eventuellt behov av stabiliseringskonstruktion.

B. Plast

Plast har visat sig bli ett nödvändigt ont för detta projekt. En stabil lockkonstruktion i plast skulle dock kunna vara att föredra då resterande konstruktion av

förvaringsburken tillåts vara silikon.

Fördelar: Stabilt och kan utgöra förtäringsytan.

Nackdelar: inga (eventuellt att plast inte är silikon och därmed kräver andra tillverkningsmetoder).

4.1.3 Urval, morfologisk matris

En morfologisk matris presenteras i bilaga 7. Utifrån denna kombineras de olika ovanstående separata dellösningarna till möjliga kompletta slutkoncept.

4.1.3.1 Samtliga konceptkombinationer

A. Mössa med separat förtäringsyta i plast.

Detta är enda möjliga kombination tillsammans med mössan eftersom dess komprimeringsfunktion inte skulle fungera med ett inlägg. Även behövs en stabil lockfunktion för att dess expanderade tillstånd ska hålla sin form.

B. Dragspel med inlägg, lock i plast eller silikon.

C. Dragspel med integrerad förtäringsyta, lock i plast eller silikon. D. Sektionskomprimering med inlägg, lock i silikon eller plast.

E. Sektionskomprimering med integrerad förtäringsyta samt lock i silikon eller plast.

F. Sektionskomprimering med separat förtäringsyta i plast. 4.1.4 Urval, ”gut feeling”

Med ovanstående möjliga koncept som utgångspunkt görs en gut feeling-utvärderig eftersom alla alternativ inte anses möjliga att genomföra eller värda att lägga energi på. Förslaget kring integrerad förtäringsyta tas helt bort från alternativen eftersom det avsevärt komplicerar hela konstruktionen samt bättre alternativa koncept finns presenterade.

A. Mössa med separat förtäringsyta i plast.

Mycket enkel konstruktion som tar lite plats. Möjliggör bra förtäringsyta men förvaring av större kvantiteter i silikondelen kan bli problem på grund av konstruktion.

B. Dragspel med separat förtäringsyta i plast.

Denna kombination möjliggör stor förvaringsyta men brister i användarvänligheten. C. Sektionskomprimering med integrerad förtäringsyta, lock i silikon. Denna konstruktion håller sig mest till uppdragsgivarens önskemål med en

konstruktion fullständigt i silikon. Förtäringsytan är i sektionskomprimeringsdelen vilken kan vikas ner och därigenom ge tallrikskänsla. Större kvantiteter kan däremot förvaras om kanterna hålls uppvikta.

D. Sektionskomprimering med separat förtäringsyta i plast.

Enkel konstruktion där all förtäring sker på en tallriksliknande yta. Förvaring utan kontakt med bestick tillåts däremot göras i silikondelens stora utrymme. Soppa skulle möjligtvis kunna förtäras ur silikondelen.

4.1.5 Urval, Pugh-matris

De krav och önskemål som förvaringsburken ska uppfylla behöver rangordnas efter dess inverkan och hur viktiga de anses. Detta görs genom att ställa kraven och önskemålen mot varandra för att avgöra vilket som anses viktigast. Resultatet blir en 1:a (viktigt) respektive 0:a (oviktigare än jämförelsen). Summan viktighetspoäng avgör dess rangordning.

Nedan följer en lista över de kraven/önskemålen, tagna från specifikationen i bilaga 2, som är möjliga att jämföra och vikta.

Krav/önskemål

A. Konstruerad av silikon.

B. Komprimerbar för att ta så lite vertikalt utrymme som möjligt. C. Mikrovågsugnskompatibel.

D. Diskmaskinkompatibel. E. Lock med 100 % förslutning. F. Möjlig att ätas direkt ur. G. God förvaringsförmåga. H. Enkel konstruktion.

Tabell 2, Rangordning av kraven/önskemålen

A B C D E F G H Vikt A - 0 0 0 0 0 0 0 0 B 1 - 1 1 0 0 0 1 4 C 1 0 - 1 0 0 0 0 2 D 1 0 0 - 0 0 0 0 1 E 1 1 1 1 - 1 0 1 6 F 1 1 1 1 0 - 1 1 6 G 1 1 1 1 1 0 - 0 5 H 1 0 1 1 0 0 1 - 4

Viktningen ovan läses efter följande. Första kolumnen, vilken innehåller

kraven/önskemålen (A-H), jämförs mot översta raden som visar samma ordningsföljd av kraven/önskemålen. Eftersom samma krav/önskemål inte kan jämföras mot sig själv stryks den rutan för varje rad. Övriga läses efter exemplet; A viktas mot B där B anses viktigare som krav/önskemål och ger en nolla i rutan. För krav/önskemål A visas i sin tur att samtliga andra aspekter anses viktigare. Därför får A noll viktpoäng. I jämförelse anses kraven/önskemålen E och F lika viktiga med sina sex poäng. Resultatet ovan visar två självklarheter. Förvaringsburken ska kunna ätas ur och dess lock måste vara 100% förslutningsbart för att fungera vid eventuell transport. Övrigt är det komprimeringen, konstruktionen och förvaringsförmågan som står sekundärt. De övriga aspekterna är oviktiga eftersom de kommer uppfyllas oavsett resultat. Nedan följer de pugh-matriser som graderar konceptens trovärdighet till att uppfylla kraven/önskemålen. Resultatet är en uppskattning kring vad tilltänkt koncept har för potential att utvecklas. Koncept A med ”mössan” står som referens vid första

Tabell 3, pugh-matris, första omgången Krav/önskemål Vikt A B C D E 6 R 0 - 0 F 6 E 0 0 + G 5 F + + + H 4 E - - - B 4 R - 0 0 C 2 E 0 0 0 D 1 N 0 0 0 A 0 S 0 0 0 Ʃ + 5 5 11 Ʃ - 8 4 4 Netto -3 1 7 Rang 3 2 1

Beslut Nej Nej Ja

Koncept D blir vinnande och får stå som referens vid andra omgångens utvärdering.

Tabell 4, pugh-matris, andra utvärderingen

Krav/önskemål Vikt D A B C E 6 R 0 0 - F 6 E - 0 0 G 5 F - 0 0 H 4 E + - - B 4 R + - 0 C 2 E 0 0 0 D 1 N 0 0 0 A 0 S + - - Ʃ + 8 0 0 Ʃ - 11 8 -10 Netto -3 -8 -10 Rang 1 2 3

Beslut Ja Nej Nej

4.1.6 Utvärdering av vunna koncept

Både koncept A och D har en enkel konstruktion och dess grundläggande tanke är densamma. Däremot har koncept D fördelar som inte A har. Beskrivs följer om vad unikt koncepten erbjuder.

Koncept A

Silikonkonstruktionen i dess enkelhet erbjuder god kompression och ett effektivt utnyttjande av silikonets flexibilitet. Dock ger dess form bekymmer då förslutningen måste vara 100 % mellan lock och burk och enklare åstadkoms om silikonets

ursprungliga form är anpassad efter lockets form.

Alternativt användningsområde finns däremot om silikonburken avses användas till ett provisoriskt lock kring en vanlig tallrik med matrester som ska förvaras i kylen. Detta skulle kunna spara den plast som vanligen används för samma syfte. Då locket inte används förvaras det enkelt i dess mycket platta ursprungsform. Med en tunn silikonkonstruktion skulle alltså ett stort intervall av flexibilitet kunna uppnås för att enkelt kunna passa de vanligaste förekommande tallriksmodellerna. Tunt gods medför då enklare möjlighet att trä över silikonet runt tallriken.

Konceptet sållas däremot bort från detta projekts tilltänkta användningsområde. Koncept D

Konceptet erbjuder ett stort användningsområde. Locket (i detta fall botten) utgör huvudsakliga förtäringsytan och är anpassad för den mat som vanligtvis serveras på en platt tallrik. Förtäringsytan måste dock ha en kant som både håller mat på plats och utgör ytan som silikonburken kan greppa runt. Förtäringsytan har däremot fördelar mot de vanligt förekommande matlådekonstruktionerna eftersom kanten kan vara betydligt lägre. Upplevelsen blir som att äta från tallrik.

Silikondelen har ett fast grepp mot botten/locket samt skulle kunna användas vid förtäring av soppa eftersom en sked inte innebär ett direkt hot mot materialet. Även kan större förvaring, exempelvis infrysning av större kvantitet av mat, ske i

silikondelen.

Förvaringsburken erbjuder en mycket bra lösning vid förtäring av exempelvis en lunch samt förvaring i silikondelen. Samtidigt kan den komprimeras till höjden, med begränsning av förtäringsytans kant, vid undanstoppat tillstånd.

4.2 Cut-wrap

Produktens huvudsakliga funktioner är att isolera koppens värme och att ge handen ett bra grepp. Utöver detta visar förstudier, presenterade i bilaga 6, ett behov av en

flexibilitet. Däremot innebär denna uppgift i synnerhet att skapa en tilltalande design som uppfyller kravsättningen. Inspiration från befintliga produkter behöver

införskaffas.

4.2.1 Inspiration

Det finns en del produkter som idag uppfyller samma syfte som detta projekt tilltänkta Cut-wrap. Även finns en del produkter som uppfyller de funktionella krav som

Figur 15, imageboard med bilder som relateras till en Cut-wrap (Blogspot (Acc.

2010-05-23), Amron, Scott (Acc. 2010-05-23), Bobthayerjr.com (Acc. 2010-05-23), Stiftelsen spinalis (Acc. 2010-05-23))

Ovan visas lösningar på hur isolering av mugg kan ske. Allt från ett

läderbandanpassat för enkel användning av kopp till expanderbart skum som reagerar med värme. Gemensamt är dock att samtliga lösningar inte är flexibla samt anpassade för en viss storlek på kopp. Att notera är dock distansen från koppens ovandel till grepptagets början. Det för att beakta munutrymme och därigenom underlätta

drickandet. Flexibiliteten kan uppnås genom de vanligaste lösningarna; klockremmar, armband, flexibelt mönster. Ovan visas en klocka med armband i gummi där ett flexibelt mönster integrerats i en del av remmen.

4.2.2 Konceptgenerering

Följande punkter ska tas hänsyn till vid konceptgenereringen av en Cut-Wrap:  Greppbarhet.

 Användarvänlighet, enkel att trä över.

 Beakta en form som förstärker silikongummits elasticitet.  Erbjuda fri yta för valfritt tryck eller logo av varierande storlek.  Imageboard gav: erbjud möjlighet till utrymme för munnen, gör

Greppvänligheten bör beaktas genom att inte låta Cut-Wrapen vara för smal eller liten och därigenom undvika att handen lätt nuddar koppen. Samtidigt ska den vara enkel att kunna träs över koppen, vilket åstadkoms genom att utnyttja silikonets flexibilitet. Eftersom en isolerande effekt ska uppnås måste möjligheten till en något kraftigare tjocklek av silikongodset finnas om så behövs. Utformningen måste därför tillåta enkel flexibilitet vilket annars kan vara försvårat med en tjockgodsig och solid konstruktion.

En fastställning av Cut-Wrapens övergripande dimensioner behövs. För detta analyseras förstudien kring de vanligast förekommande kopparna och deras dimensioner. Materialet är hämtat ur bilaga 6. Resultatet visar på nedanstående:

 Höjdintervall är mellan 3.5cm till 11cm. Måttet på 3,5cm är dock avstickande. De vanligare förekommande, närliggande, måttet är 5cm. Max höjd sätts därför till 5cm. Måttet visar sig vara ekvivalent med vad handens fyra fingrar (exklusive tummen) motsvarar i bredd om de placeras bredvid varandra. Huvudsyftet blir dock att uppnå att alla fingrar utan lillfingret ska ha gott om yta att greppa.

 Diameterns spann är mellan 6cm till 8,5cm. För att ge Cut-wrapen ett bra grepp på även den minsta koppen bör därför diametern vara något under 6cm. Möjlighet att sträckas till 8,5cm, eller mer, ska finnas. Diametern för

ursprunglig konstruktion sätts därför från strax under 6cm.

 Utöver ovanstående måste designen tillåtas vara enkel att trä över koppen samt vara anpassningsbar efter den formgivning en kopp kan ha (se måttsättningen i bilaga 6 för specifikationer).

4.2.2.1 Flexibilitet

Varför flexibelt mönster? Som exempel är en Cut-wrap formad som en jämntjock cylinder med måtten 50 mm hög, 60 mm diameter och 3mm godstjocklek. Ett tvärsnitt ger en area av 50mm x 3mm x 2 = 300mm2. Sträckgränsen, utläst från bilaga 5 i tabell 5, skulle visa även med minimivärlden på en sträckgräns av 300mm2 x 6N/mm2 = 1800N. I förhållande till vad detta projekts Cut-wrap bör kunna sträckas till gäller det en elasticitet från 60 mm till 85 mm i diameter vilket motsvarar en ökning på cirka 42%. Utläst ur dragprovskurvan, se figur 3, motsvarar 42 % elasticitet ca 1/10 av maximal sträckgräns för en elastomer om max elasticitet är 200 %. Kraften som behöver tillföras blir då 300mm2 x 0.6N/mm2 = 180 N. Kraften är för stor, oavsett vad silikongummit har för materialegenskaper, och behöver underlättas.

Figur 15 ger inspiration kring hur ett grepp kan åstadkommas samt hur flexibilitet kan uppnås. Här redovisas den brainstorming som ger förslag kring vad flexibel

A. Flexibelt mönster (figur 16)

Flexibelt och anpassningsbart mönster. Tanken är att utnyttja största möjliga höjd utan att ge brist på greppyta.

Fördelar: Designen kan medföra anpassad flexibilitet och kan formas efter eventuella skillnader i koppens diameter. Greppytan är inte avsevärt försämrad. Bör även vara enkel att greppa och använda.

Nackdelar: Mer avancerad formgivning jämfört med andra förslag.

Figur 16, flexibelt mönster

B. Bältesspänne (figur 17)

Den kommersiellt vanligaste metoden för anpassning av bredd av bälten och klockor. Fördelar: Inga jämfört med andra förslag. Silikon är ett material som inte direkt kan jämför eller appliceras på befintliga

produktlösningar såsom armband. Däremot bra greppyta för handen.

Nackdelar: Krävs moment för inställning samt det består av flera komponenter såsom spänne eller knapp.

Figur 17, Spänne

C. Avsmalning (figur 18)

Enklast möjliga konstruktion med avsmalning för att enkelt kunna träs över en kopp med minsta möjliga kraft.

Fördelar: Enkel konstruktion.

Nackdelar: Sprider inte ut kraften och kan ge glapp i greppet kring en kopp variationer i dimensioneringen. Greppytan för handen blir

4.2.3 Utvärdering av vinnande koncept

Av nämnda flexibilitetsförslag är det bara design A som är en rimlig lösning. Formen bör ge en Cut-wrap dess möjlighet att vara flexibel men samtidigt bibehålla ytan för grepp genom att konstruktionen utnyttjar maximal höjd. I kombination med

designförslag A ska även största möjliga plana yta vara tillgänglig för eventuella tryck, men i första hand för grepp. Den tomma ytan ska helst även vara oberörd vid elastiskt tillstånd, vilket bör uppfyllas med optimalt flexibla designförslag A. Figur 19 visar en mock-up av ett konceptförslag. Utöver ovanstående är en viss nedskärning inbyggd för att frige yta som kan konkurerar med munnen. Tanken är att konstruktionen ska kunna placeras långt upp på muggen, och därigenom inte

överskrida de tilltänkta fem centimetrarna, men utan att ge svårigheter att dricka.

5 Resultat

5.1 Förvaringsburk

I figur 20 och 21 presenteras en resulterande design av förvaringsburken. Botten är av mörkt polypropylen och ovandelen är av transparent och nyanserat silikon. Förstoring B i figur 20 visar på ett grepp som behövs vid avlägsning av silikonet. I kombination med kanten på bottendelen blir avlägsning enkelt även då locket sitter med en

betydande kraft. I förstoring B syns även en smal, rund, kant som löper runt hela konstruktionen vilken förbättrar greppet mellan lock och botten. I förstoring A visas hur silikonet är designat och utformat med dess veck för en enkel och följsamt komprimeras vid tryckande kraft på silikondelens ovansida. Figur 21 visar hur komprimeringen kommer te sig.

Tanken med designen är att uppnå maximal effektivisering av komprimering men ändå förvaring och användning. Silikondelens mjuka utformning förenklar

användningen då bland annat inga skarpa kanter försvårar diskning. Formgivningen bör vara följsam med dess vågform anpassad efter hur komprimeringen ter sig. Bilaga 8 visar fler bilder av det resulterande konceptets, där i relation till den måttsättning som uppges i uppdragsgivarens krav- och önskemålsspecifikation .

Figur 21, slutgiltiga konceptet i komprimerat format

5.2 Cut-wrap

I figur 22 och 23 presenteras slutgiltigt koncept av en Cut-wrap. Det flexibla mönstret är tänkt att ta så liten plats som möjligt i förhållande till att vara effektivt. Även genom att ha ett symetriskt vågmönster har användaren större kontroll vid momentet att trä över den på en kopp. Tanken är att den blir mer följsam. Den tomma greppytan, vilken också är symmetrisk, utgör resterande del och möjliggör då tryck, samt grepp, åt två håll.

Övre horisontallinjen är anpassad för att ge bättre utrymme för munnen. Tanken är att formen ska ge en bild över vart det anses bäst att hålla samt var munnen därefter bör hamna. Figur 24 illustrerar hur en Cut-wrap kommer te sig på en kopp där designen redan tidigare är anpassad för ett grepp på cirka 5cm.

I bilaga 9 visas fler bilder där dess övergripande måttsättning.

Figur 23, slutgiltigt koncept av Cut-wrap Figur 24, demonstration vid

användning på IKEA mugg

6 Slutsats och diskussion

Projektets begränsningar i relation till vad resurser och material som funnits att tillgå har gett ett något två dimensionellt resultat, det vill säga en tredje dimension fattas. Om realisering är möjligt kan inte avgöras med detta projektets resultat. Grunden kan dock anses vara byggd för att kunna vidareutveckla konceptet på en mer praktisk nivå. Bristerna i materialdata och den uttunnande styrkan gällande designargumenten utgör den tredje, fattandes, dimensionen.

Målet med detta projekt var dock att skapa teoretiska produktkoncept. Under optimala omständigheter kan resultatet anses kunna styrkas med mer fysiska undersökningar. Följande skulle behöva behandlas, och kompletteras, innan slutgiltiga koncept fastställts:

 Test av silikongummits fysiska egenskaper samt dess samhörighet med polypropylen i förvaringsburken.

 Ytterligare test av berörda material i dess tilltänkta miljö och användningsområde.

 Byggnation av fysiska modeller för att närmre kunna fastställa dimensionering och designens funktionalitet.

Ett dragprov skulle komplettera den brist på specifik data, såsom sträckgräns, som inte funnits tillgänglig via litteratur. Även, i samråd med tester i tilltänkt miljö, skulle det kunna fastställas vilken typ av silikongummi som bäst lämpat sig eftersom

varmvulkaniserat silikon kan produceras med breda möjligheter till varierande fysiska egenskaper.

Design har varit en avgörande faktor gällande resultatet och ”gut-feeling” och uppskattningar även utgjort moment. Den typen av uppgifter utförs oftast bättre i grupp. Ökar objektiviteten samt tar bort faktorn vad gäller att det är svårt att vara självkritisk vid ensamarbete.

6.1 Förvaringsburk

Förvaringsburken blev en lunchlåda även om huvudtanken är att

förvaringsmöjligheterna ska vara valfria. Däremot begränsade silikongummit dess användningsområde, inget hårt eller skarpt såsom metall skulle kunna förvaras i den. Resultatet visar på en tilltalande produkt som till viss del bygger på befintliga

lösningar. Utformningen utgör dess funktionellitet och bör därför reserveras för eventuella behov av ändringar innan dess fulla funktionalitet blir fastställd. Detta i kombination med att materialfrågan mer grundligt undersöks samt att produkten eventuellt kan visa sig vara aningen underdimensionerad, med måtten angivna av uppdragsgivaren, för sitt syfte.

6.2 Cut-wrap

Produkten utgjorde ett väldigt litet avsnitt eftersom dess största frågeställning gällande flexibiliteten redan var besvarad, att använda silikongummi. Designen blev därför huvuduppgiften där viss funktionalitet behöver beaktas. Resultat gav en något udda produkt men med ett spännande syfte eftersom en företagslogotyp uppmanas till tryck.

En design är dock helt godtycklig, så även en Cut-wrap. Att etablera den som en spännande, annorlunda och innovativ produkt, kanske med en stil- och färgmässigt designad öronlös mugg i kombination, ger intrycket att kunna vara dess bästa marknadsargument. Dess något futuristiska utseende blir däremot svårkombinerat med en mer klassisk miljö. Men om ett bisyfte för en Cut-wrap även är att

argumentera för att den ska sticka ut, fyller den sin funktion.

Ytterligare ett användningsområde som författaren anser kan vara en stark nisch är en cut-wrap designad för glöggmuggar. Ytterligare studier valdes dock bort i detta projekt.

7 Referenser

Litteratur

Bergman, Bo; Klefsjö, Bengt (2007) Kvalitet från behov till användning. Upplaga 4:1. Studentlitteratur, Jönköping, ISBN 978-91-44-04416-3

Eklund, Sven (2002) Arbeta I projekt ISBN 91-44-02365-0

Jerschow, Peter (2001) Silicone Elastomers Upplaga 12, numer 5

ISBN 978-18-59-57297-9

Ullman, D.G (2003) The Mechanical Design Process. Upplaga 3. Studentlitteratur, Jönköping, ISBN 978-0-07-237338-7

Övriga källor

Amron, Scott. Amron Exptl. (elektronisk)

Tillgänglig: http://www.amronexperimental.com/Heatswell.html (Acc. 2010-05-23) Blogspot. (elektronisk)

Tillgänglig:http://1.bp.blogspot.com/_FQ_SGHYLrk8/SxrTj7zdpvI/AAAAAAAAB2

A/ tSKPuaPFcUE/s1600-h/6.jpg (Acc. 2010-05-23)

Bobthayerjr.com. Watches. (elektronisk)

Tillgänglig: http://www.bobthayerjr.com/watches/004.htm (Acc. 2010-05-23) CES EduPack 2008 (Acc. 2010-01-14)

Sagaform. (elektronisk)

Tillgänglig: http://www.sagaform.se (Acc. 2009-12-02) Stiftelsen spinalis (2008). Spinalisttips. (elektronisk)

Tillgänglig:

http://www.spinalistips.se/tips-porslinsmugg-med-varmeisolering-868.html (Acc. 2010-05-23)

Tupperware. Silikonformar. (elektronisk)

Tillgänglig: http://www.tupperware.se/xchg/nordics/hs.xsl/146.html (Acc. 2009-12-02)

University Of Maryland. Hardness Measurement and specifications. (elektronisk) Tillgänglig: http://www.machinist-materials.com/hardness.htm(Acc. 2009-11-20) Åhlens. Kök. (elektronisk)

Tillgänglig: http://www.ahlens.se/heminredning/aktuellt_sortiment/kok/index.html

8 Bilagor

Bilaga 1 Gantt Schema

Bilaga 2 Uppdragsgivarens krav/önskemål Bilaga 3 Kravsättning

Bilaga 4 Work Breakdown Structure Bilaga 5 Materialegenskaper för silikon

Bilaga 6 Sammanställning av koppdimensioner Bilaga 7 Morfologisk matris

Bilaga 8 Resulterande koncept av förvaringsburk med övergripande måttsättning Bilaga 9 Resulterande koncept av Cut-wrap med övergripande måttsättning

8.2 Uppdragsgivarens krav/önskemål

Förvaringsburk

- Konstruerad av silikon.

- Komprimerbar för att ta så lite vertikalt utrymme som möjligt. - Mikrovågsugnssäker.

- Diskmaskinsäker.

- Ca 150 mm i diameter, 100 mm hög (vid okomprimerat tillstånd). - Lock med 100 % förslutning.

- Tålas att äta direkt ur.

Cut-wrap

- Konstruerad av silikon.

- Passa de vanligt förekommande kaffemuggarna och glasen på marknaden. - Skall ha möjlighet att trycka logotyp på.

- Diskmaskinsäker.

- Lätt att trä på en kopp/ett glas. - Möjlighet till färgval.

8.3 Kravsättning

Förvaringsburk

- Tåla temperaturer från -20 oC till 100oC. - Förtäringsyta i beständig plast (polypropylen). - Enkel konstruktion.

Cut-wrap

- Tåla temperaturer från -20 till 100oC. - Höjd får ej överstiga 5cm.

- Differens i bredd från övre till undre kant från 0cm till 0.7cm samtidigt som 100% grepp bibehålls.

- Ej inkräkta på förtäringsmöjligheterna (munnens utrymme vid koppkanten vilket är ca 1cm nerfall).

8.4 Work Breakdown Structure

Förvaringsburk

Lock

Grepp till burk

Material Silikons begränsningar Burk Vertikalt komprimeringsbar

Grepp till lock

Klara påfrestning vid användning Slutkoncept Konstruktion Ritning/modell Cut-wrap Flexibel Yta för logo Användarvänlig Slutkoncept Konstruktion Ritning/Modell

8.5 Materialegenskaper för silikon

Silikonets generella egenskaper (Jerschow, 2001, s.25):

- Minimum arbetstemperatur: -40 – -55oC. - Maximum arbetstemperatur: 180 – 250oC. - Transparent utan missfärgning.

- Inga farliga förbränningsprodukter. - Kemiskt stabilt.

- Uppfyller regelstandarder för mat. - Flamsäkert.

- Elektriskt isolerande. - Bra mekaniska egenskaper. - Hög hållbarhet.

- Möjlighet till pigmentering av valfri färg.

Tabell 5, Egenskaper för varmvulkaniserat silikon (Jerschow, 2001, s.49)

Fysisk parameter Minimum Maximum

Hårdhet (Skala A) 20 80

Sträckgräns (N/mm2) 6 11

Elastisitet innan brott (%) 200 1000

8.6 Sammanställning av koppdimensioner

Kaffe- / Temugg D (cm) B (cm) V (cm) Ikea, Charmör 7.5 10 0 Ikea, Pokal 6.5 5 0.3 Ikea, Älmhult 6 3.5 0 Ikea, Semvik 6 11 B= ½, 0.5 Cervera, Filippa K 8 5 0

Cervera, Mon Amie 6 13 B= ½, 0.5

8.7 Morfologisk matris

Förvaringsburk Komprimering A B C Förtäringsytan A B C Lock Silikon A Plast B

8.8 Resulterande koncept av förvaringsburk med

övergripande måttsättning

8.9 Resulterande koncept av Cut-wrap med

övergripande måttsättning

Figur 29, dimensioneringen som berör bredden illustrerat i utvikt vy