LOS MATERIALES Y EL

DISEÑO DEL

PRODUCTO.

Capìtulo: El diseno y los materiales IND 325 Tema: Strategic thinking.

Buscando una estrategia para

seleccionar los materiales y procesos

adecuados que requiere el diseño

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« Una nueva idea puede empezar por la aplicaciòn de

un material diferente »

Capìtulo: El diseño y los materiales IND 325 Tema: Strategic thinking. Proceso de diseno

Diseño del producto.

• Definir la Idea.

•Conceptos alternativos.

•Prototipos funcionales.

•Componentes crìticos.

•Construcciòn geométrica.

•Producciòn, costos y anàlisis.

Rediseño.

• Correcciones

•Minimizaciòn de costos.

•Recall (Defectos de

fabricaciòn).

•Actualizaciones.

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Una botella que se desea vaciar a la copa.

Limitante: El tapòn sella la botella.

Necesidad del Mercado: Retirar el tapòn.

Condiciones:

•Un dispositivo para retirar el tapòn.

•A)Fuerzas Axiales,

•B) Esfuerzos cortantes,

•C) Presiòn.

•Bajo costo.

•Sin contaminar el producto.

Capìtulo: El diseño y los materiales IND 325 Tema: Strategic thinking. Proceso de diseno

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Resultado:

a) Presiòn directa (Jalòn).

b) M. de jalòn tipo palanca.

c) M. de sinfin.

d) M. de resorte.

Capìtulo: El diseño y los materiales IND 325 Tema: Strategic thinking. Proceso de diseno

Factores que definen el diseño final:

Acabados del prototipo:

Manejo de cargas de forma segura.

Precisiòn.

Acabados.

Material a utilizar.

Proceso de fabricaciòn.

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Relaciòn entre los requerimientos de diseño, materiales

formas y proceso de fabricaciòn.

Capìtulo: El diseno y los materiales IND 325 Tema: Strategic thinking. Proceso de diseno.

•Forma

•Tamaño.

•Precisiòn.

•Costo.

•Conformaciòn.

•Soldabilidad.

•Térmico.

•Conformaciòn.

•Soldabilidad.

•Térmico.

La relaciòn entre material forma y proceso es la parte màs

importante para la selecciòn del material.

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La estrategia: Traducciòn ,Proyecciòn, Clasificaciòn, Exploraciòn.

Capìtulo: El diseno y los materiales IND 325 Tema: Strategic thinking. Selecciòn del material.

•Traducciòn de los requerimientos.

Convertir los requerimientos del

diseño en una prescripciòn para

seleccionar el material.

Identificar objetivos y restricciones

que el material deberà cubrir.

1er. Filtro de selecciòn.

•Proyecciòn:

Eliminar el material que no cumpla

con las restricciones.

•Clasificaciòn:

Ordenar de acuerdo a su habilidad

para alcanzar los criterios de

excelencia como reducciéon de costo.

•Exploraciòn:

Bùsqueda de los materiales

adecuados , investigar a profundidad;

cual es la mejor opciòn de diseno y su

historial de fallas.

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Capìtulo: El diseno y los materiales IND 325 Tema: Strategic thinking. Pasos del diseno.

Funcionalidad.

Cuàl es la funciòn del componente?

Limitantes. Cuales condiciones

no son intercambiables.

Objetivo.

Maximizar o Minimizar?

Variables libres. Paràmetros del problema

Que son libres de cambiar

Diseño del

Producto

•Rigidez

•Dureza

•Resistencia a la fractura.

•Conductividad térmica.

•Resistencia eléctrica.

•Magnético

•Transparencia visual.

•Costo

•Peso.

•Etc.

•Costo.

•Peso

•Volumen

•Impacto al medio ambiente.

•Pérdida de energìa.

•Almacenamiento de energìa.

•Flujo de calor.

•Material a seleccionar.

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Ejemplo 1: estuche de CD, es barato, es fràgil y se rompe fàcilmente.

Capìtulo: El diseno y los materiales IND 325 Tema: Strategic thinking. Ejemplo de diseno

1.- Funciòn principal:

Almacenar y proteger el CD.

2.- Limitantes:

Transparente a la vista.

Inyecciòn en molde.

Reciclable.

Màs resistente que el poliestireno.

Dimensiones similares a la caja con el PS.

3.- Objetivo:

Minimizar el costo.

4.- Variable Libre: Material.

Restricciones

Funcionales

Restricciones

Geométricas.

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1.- Funciòn principal:

Disipador de calor.

2.- Limitantes: Material debe ser buen aislante eléctrico.

Temperaturas màximas a operar m. que 200 C

Dimensiones segùn especificaciòn.

3.- Objetivo:

Maximizar la conductividad térmica.

4.- Variable Libre:

Material.

Restricciones

Funcionales

Restricciones

Geométricas.

Ejemplo 2: Disipador de calor, Buen conductor de calor , pero debe ser aislante eléctrico.

Capìtulo: El diseno y los materiales IND 325 Tema: Strategic thinking. Ejemplo de diseno

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Ashby,M.F. (2005) Materials selections in mechanical

design, 3rd. Edition.

Ashby,M.F. (2007) Materials engineering, science

processing and design, 1st. Edition Elsevier.

Capìtulo: El diseno y los materiales IND 325 Tema: Strategic thinking. Referencias.