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.
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