Characterization Of Process Efficiency Improvement In Laser Additive Manufacturing

Laser additive manufacturing (LAM), known also as 3D printing, has gained a lot of interest in past recent years within various industries, such as medical and aerospace industries. LAM enables fabrication of complex 3D geometries by melting metal powder layer by layer with laser beam. Research in laser additive manufacturing has been focused in development of new materials and new applications in past 10 years. Since this technology is on cutting edge, efficiency of manufacturing process is in center role of research of this industry. Aim of this thesis is to characterize methods for process efficiency improvements in laser additive manufacturing. The aim is also to clarify the effect of process parameters to the stability of the process and in microstructure of manufactured pieces. Experimental tests of this thesis were made with various process parameters and their effect on build pieces has been studied, when additive manufacturing was performed with a modified research machine representing EOSINT M-series and with EOS EOSINT M280. Material used was stainless steel 17-4 PH. Also, some of the methods for process efficiency improvements were tested. Literature review of this thesis presents basics of laser additive manufacturing, methods for improve the process efficiency and laser beam – material- interaction. It was observed that there are only few public studies about process efficiency of laser additive manufacturing of stainless steel. According to literature, it is possible to improve process efficiency with higher power lasers and thicker layer thicknesses. The process efficiency improvement is possible if the effect of process parameter changes in manufactured pieces is known. According to experiments carried out in this thesis, it was concluded that process parameters have major role in single track formation in laser additive manufacturing. Rough estimation equations were created to describe the effect of input parameters to output parameters. The experimental results showed that the WDA (width-depth-area of cross-sections of single track) is correlating exponentially with energy density input. The energy density input is combination of the input parameters of laser power, laser beam spot diameter and scan speed. The use of skin-core technique enables improvement of process efficiency as the core of the part is manufactured with higher laser power and thicker layer thickness and the skin with lower laser power and thinner layer thickness in order to maintain high resolution. In this technique the interface between skin and core must have overlapping in order to achieve full dense parts. It was also noticed in this thesis that keyhole can be formed in LAM process. It was noticed that the threshold intensity value of 106 W/cm2 was exceeded during the tests. This means that in these tests the keyhole formation was possible.

Design de nouvelles fonctionnelles en théorie de la fonctionnelle de la densité et conception de polymères pour application à la photovoltaïque organique

La présente thèse porte sur les calculs utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) pour simuler des systèmes dans lesquels les effets à longue portée sont importants. Une emphase particulière est mise sur les calculs des énergies d’excitations, tout particulièrement dans le cadre des applications photovoltaïques. Cette thèse aborde ces calculs sous deux angles. Tout d’abord, des outils DFT déjà bien établis seront utilisés pour simuler des systèmes d’intérêt expérimental. Par la suite, la théorie sous-jacente à la DFT sera explorée, ses limites seront identifiées et de nouveaux développements théoriques remédiant à ceux-ci seront proposés. Ainsi, dans la première partie de cette thèse, des calculs numériques utilisant la DFT et la théorie de la fonctionnelle de la densité dépendante du temps (TDDFT) telles qu’implémentées dans le logiciel Gaussian [1] sont faits avec des fonctionnelles courantes sur des molécules et des polymères d’intérêt expérimental. En particulier, le projet présenté dans le chapitre 2 explore l’utilisation de chaînes latérales pour optimiser les propriétés électroniques de polymères déjà couramment utilisés en photovoltaïque organique. Les résultats obtenus montrent qu’un choix judicieux de chaînes latérales permet de contrôler les propriétés électroniques de ces polymères et d’augmenter l’efficacité des cellules photovoltaïques les utilisant. Par la suite, le projet présenté dans le chapitre 3 utilise la TDDFT pour explorer les propriétés optiques de deux polymères, le poly-3-hexyl-thiophène (P3HT) et le poly-3-hexyl- sélénophène (P3HS), ainsi que leur mélange, dans le but d’appuyer les observations expérimentales indiquant la formation d’exciplexe dans ces derniers. Les calculs numériques effectués dans la première partie de cette thèse permettent de tirer plusieurs conclusions intéressantes, mais mettent également en évidence certaines limites de la DFT et de la TDDFT pour le traitement des états excités, dues au traitement approximatif de l’interaction coulombienne à longue portée. Ainsi, la deuxième partie de cette thèse revient aux fondements théoriques de la DFT. Plus précisément, dans le chapitre 4, une série de fonctionnelles modélisant plus précisément l’interaction coulombienne à longue portée grâce à une approche non-locale est élaborée. Ces fonctionnelles sont basées sur la WDA (weighted density approximation), qui est modifiée afin d’imposer plusieurs conditions exactes qui devraient être satisfaites par le trou d’échange. Ces fonctionnelles sont ensuite implémentées dans le logiciel Gaussian [1] et leurs performances sont évaluées grâce à des tests effectués sur une série de molécules et d’atomes. Les résultats obtenus indiquent que plusieurs de ces fonctionnelles donnent de meilleurs résultats que la WDA. De plus, ils permettrent de discuter de l’importance relative de satisfaire chacune des conditions exactes.

Condiciones para preservar e valor moral del consentimiento informado en medicina

El consentimiento informado (CI) en medicina corre el riesgo de quedar reducido a un formalismo legal sin valor moral; esto puede suceder por dos cosas: 1) como consecuencia de que el paciente no comprenda con suficiencia el concepto de autonomía y 2) debido a la disminución de la autonomía práctica del paciente por efecto de la autoridad del personal médico o de las instituciones de salud. Este artículo tiene como fin mostrar bajo qué condiciones se puede evitar la reducción del CI a un formalismo legal desprovisto de valor moral. Para servir a este propósito, se considera el concepto de autonomía relacional como eje articulador que pone en relación al paciente con su comunidad moral y con el médico, lo que impulsa al personal de la salud a proporcionar las condiciones para tal fin. Así, se afirma que la valía moral del CI puede conservarse, primero, a partir de una concepción relacional de la autonomía y, segundo, mediante la aplicación, por parte del médico y de la institución, de un protocolo que disminuya la posibilidad de choque entre la autonomía y la autoridad.

Work Domain Analysis for understanding medication safety in care homes in England: an exploratory study

Medication safety and errors are a major concern in care homes. In addition to the identification of incidents, there is a need for a comprehensive system description to avoid the danger of introducing interventions that have unintended consequences and are therefore unsustainable. The aim of the study was to explore the impact and uniqueness of Work Domain Analysis (WDA) to facilitate an in-depth understanding of medication safety problems within the care home system and identify the potential benefits of WDA to design safety interventions to improve medication safety. A comprehensive, systematic and contextual overview of the care home medication system was developed for the first time. The novel use of the Abstraction Hierarchy (AH) to analyse medication errors revealed the value of the AH to guide a comprehensive analysis of errors and generate system improvement recommendations that took into account the contextual information of the wider system.

SCWDS Briefs: Volume 25, Number 3 (October 2009)

Table of Contents: Clams & AI Virus SCWDS Funded to Study WNS USDA Program Changes Proposed TB in Captive Cervids CWD Prions in Deer Feces TWS Position Statement on Lead WDA Awards For SCWDS Staff New Brochure for Hog Hunters

A work domain analysis framework for modelling intensive care unit patients

Work domain analysis (WDA) has been applied to a range of complex work domains, but few WDAs have been undertaken in medical contexts. One pioneering effort suggested that clinical abstraction is not based on means-ends relations, whereas another effort downplayed the role of bio-regulatory mechanisms. In this paper it is argued that bio-regulatory mechanisms that govern physiological behaviour must be part of WDA models of patients as the systems at the core of intensive care units. Furthermore it is argued that because the inner functioning of patients is not completely known, clinical abstraction is based on hypothetico-deductive abstract reasoning. This paper presents an alternative modelling framework that conforms to the broader aspirations of WDA. A modified version of the viable systems model is used to represent the patient system as a nested dissipative structure while aspects of the recognition primed decision model are used to represent the information resources available to clinicians in ways that support lsquoif...thenrsquo conceptual relations. These two frameworks come together to form the recursive diagnostic framework, which may provide a more appropriate foundation for information display design in the intensive care unit.