Moldeo por inyección es una piedra angular en fabricación de piezas de plásticodesempeñando un papel fundamental en diversas industrias. En equipamiento médico a interiores de automóviles, carcasas electrónicas a menaje del hogary más allá, la omnipresencia de las piezas moldeadas por inyección es innegable.

El proceso consiste en fundir plástico en bruto en un máquina de moldeo por inyecciónEl proceso de fabricación consiste en moldearlo, darle forma dentro de un molde y dejar que se enfríe y solidifique, produciendo componentes de diseño intrincado.

La complejidad del diseño de piezas de plástico exige una atención meticulosa a diversos factores, como los requisitos funcionales, la selección de materiales y las consideraciones estructurales. Entre los elementos clave cruciales para este proceso de diseño se encuentran espesor de pared...calado, texturas, costillas y, notablemente.., jefes.

Como puntos de fijación y montaje, los resaltes suelen ser salientes cilíndricos con orificios estratégicamente situados para tornillos o insertos roscados. Garantizar su diseño eficaz es primordial, ya que requieren radios de base generosos para ofrecer resistencia y un amplio ángulo de desmoldeo para extraer las piezas del molde sin problemas.

Este blog profundiza en las directrices fundamentales para diseño jefe en piezas moldeadas por inyección, con el objetivo de mejorar la moldeabilidad, prolongar la vida útil del molde, aumentar la longevidad operativa de la pieza y reducir los costes de fabricación.

Diseño de jefes: Un breve resumen

En plástico diseño de piezas moldeadasun elemento crucial que exige atención es el concepto de diseño del jefe. ¿Qué es exactamente un resalte en piezas moldeadas? En esencia, un resalte es un elemento estructural, un saliente cilíndrico con orificios estratégicamente colocados dentro de los componentes moldeados.

La función principal de los resaltes es proporcionar puntos de fijación para tornillos, elementos de fijación u otros elementos esenciales para el montaje. Estas características desempeñan un papel fundamental a la hora de facilitar los procesos de montaje, al tiempo que garantizan la integridad estructural del producto final.

Comprender y dominar el diseño de patrones es indispensable para optimizar la funcionalidad y la fabricabilidad de las piezas moldeadas de plástico.

Elementos de diseño de Boss

El diseño eficaz de los resaltes es fundamental para la integridad estructural de las piezas moldeadas. Para conseguir una resistencia óptima sin comprometer el diseño general, es necesario tener en cuenta varios elementos clave:

Relación de espesores

El grosor de las paredes de los resaltes no debe superar el 60% del grosor de la pared principal de la pieza. Lograr este equilibrio es crucial para garantizar la resistencia del resalte sin comprometer la integridad estructural general de la pieza moldeada.

 Radio de la base

La estabilidad y la prevención del alabeo durante la fabricación dependen en gran medida de la proporción del radio base. El radio de la base debe ser al menos el 25% del grosor de la pared principal, lo que proporciona una base sólida. Esto corresponde a un diámetro de la base de al menos el 50%, lo que contribuye a la resistencia general del saliente.

Conexión a paredes adyacentes

Los salientes deben conectarse siempre a las paredes adyacentes mediante nervios o cartelas. Esta conexión estratégica ayuda a evitar la creación de secciones gruesas, minimizando el riesgo de alabeo durante el proceso de fabricación. Un diseño bien pensado garantiza una integración perfecta de los salientes en la estructura general de la pieza.

 Relación de filetes en la base

Como punto de unión entre dos superficies, la base de los resaltes requiere un proporción de filetes para una mayor resistencia. Esta medida preventiva protege contra las posibles tensiones inducidas por la inserción de tornillos u otros herrajes, garantizando la resistencia y minimizando el riesgo de fractura.

La incorporación de una relación de fileteado es un paso fundamental para mejorar la longevidad y fiabilidad del saliente dentro de la pieza moldeada.

10 directrices críticas de diseño para piezas de plástico moldeadas

1. Radio mínimo en la base del saliente

La aplicación de un filete con un radio mínimo específico en la base de un resalte es imprescindible para mitigar la concentración de tensiones. Este radio se coloca estratégicamente en el punto de intersección del resalte con la pared nominal, lo que reduce eficazmente la tensión y mejora la integridad estructural general.

Aunque el radio proporciona resistencia, debe controlarse cuidadosamente para evitar secciones gruesas, equilibrando el soporte estructural y la fabricabilidad. El rango recomendado para este radio base es de 0,25-0,5 veces el grosor nominal de la pared, lo que garantiza un rendimiento óptimo durante el proceso de moldeo.

2. Espacio entre jefes

La colocación estratégica de los resaltes es crucial para evitar la creación de zonas delgadas que planteen problemas en el proceso de refrigeración. Mantener una separación adecuada entre los resaltes, idealmente al menos 2 veces el grosor nominal de la pared, es esencial para una refrigeración eficaz y una mejora de la calidad.

La proximidad entre jefes puede provocar dificultades de refrigeración, afectar a la productividad y vida del molde. Un espaciado adecuado es clave para garantizar un enfriamiento uniforme y aumentar la longevidad del molde.

3. Radio en la base del orificio en el saliente

Introducir un radio en la base del orificio de un saliente sirve para múltiples propósitos, entre ellos evitar esquinas afiladas y concentración de tensiones. Esta característica de diseño ayuda en el proceso de moldeo y contribuye a la reducción de tensiones, garantizando la longevidad de la pieza moldeada.

El radio recomendado en la base del orificio del resalte se sitúa entre 0,25 y 0,5 veces el grosor nominal de la pared, lo que supone un equilibrio entre la facilidad de fabricación y la reducción de tensiones.

4. Calado mínimo para Boss OD

Para garantizar una fácil expulsión del molde es necesario un calado adecuado en la parte superior del molde. diámetro exterior (OD). Este ángulo de inclinación, normalmente superior o igual a 0,5 grados, facilita un proceso de desmoldeo suave.

Un calado adecuado en la superficie exterior del inserto no sólo agiliza la fabricación, sino que también contribuye a la eficacia del proceso de moldeo por inyección, minimizando los problemas de producción.

5. Calado mínimo para la identificación del jefe

Las consideraciones de diseño a menudo requieren una conicidad mínima en el diámetro interior (DI) de un resalte para un acoplamiento adecuado con los elementos de fijación.

Se recomienda un ángulo de inclinación igual o superior a 0,25 grados en las paredes interiores del saliente, para garantizar la estanqueidad. desmoldeo y establecer un ajuste seguro para los elementos de fijación. Este calado en el diámetro interior contribuye tanto a la fabricabilidad como a la funcionalidad de la pieza moldeada final.

6. Relación entre la altura del saliente y el diámetro exterior

Conseguir el equilibrio adecuado entre la altura del saliente y el diámetro exterior (DE) es crucial para evitar que se produzcan daños indeseados. masa de material y secciones gruesas en la base.

Con una altura recomendada inferior a tres veces el diámetro exterior, esta directriz de diseño favorece la refrigeración eficaz, la reducción de la duración del cicloy la precisión dimensional de los agujeros perforados. Una relación altura/OD es esencial para un rendimiento óptimo de la pieza.

7. Radio mínimo en la punta del saliente

Para soportar cargas variables durante las condiciones de servicio, es esencial proporcionar un filete con un radio mínimo específico en la punta de un saliente. Esta característica de diseño reduce eficazmente la concentración de tensiones y mejora la durabilidad y la vida útil de la pieza moldeada.

El radio mínimo recomendado en la punta contribuye a la resistencia general del saliente en diferentes situaciones de carga.

8. Chaflán en la parte superior del saliente

Incorporación de un chaflán en la parte superior de un resalte es una entrada beneficiosa para los elementos de fijación durante el proceso de montaje. Esta característica de diseño garantiza un acoplamiento y una alineación suaves durante el montaje, lo que agiliza el proceso de fabricación.

El chaflán en la parte superior del saliente contribuye a la facilidad de montaje y a la calidad general de la pieza moldeada final.

9. Espesor de la pared del saliente

Manteniendo un grosor de pared ideal para los jefes, aproximadamente el 60 por ciento del pared nominales fundamental para evitar problemas como vacíos, marcas de hundimientoy tiempos de ciclo prolongados.

Aunque sobrepasar este grosor puede plantear problemas de fabricación, puede considerarse la posibilidad de ajustar el grosor de la pared para los resaltes en zonas no visibles, lo que permitiría aumentar las tensiones impuestas por los tornillos autorroscantes. Conseguir el equilibrio adecuado en el grosor de la pared es esencial para un rendimiento óptimo de la pieza.

10. Jefe autónomo

Para garantizar un flujo de material y una distribución de la carga uniformes, se recomienda utilizar un taladro en los resaltes y otras secciones gruesas. La fijación del saliente a la pared lateral mejora la rigidez y el flujo de material, lo que contribuye a la integridad estructural general de la pieza moldeada.

Esta consideración en el diseño es crucial para lograr un mejor rendimiento y fabricabilidad de la pieza.

Retos y soluciones en el diseño de jefes

Un diseño inadecuado del molde plantea retos que pueden afectar significativamente a la estética y la funcionalidad de las piezas moldeadas. ¿Cuáles son estos retos? ¿Cómo se pueden resolver? Explorémoslo a continuación.

Marcas de hundimiento y alabeo

Desafío

Uno de los principales problemas que plantea el diseño de los resaltes es la posibilidad de que se produzcan marcas de hundimiento y alabeos. Cuando los resaltes no están bien diseñados, ya sea por un grosor excesivo o por falta de refuerzo adecuado, se enfrían a una velocidad distinta de la de las zonas circundantes.

Esta disparidad de temperaturas puede provocar antiestéticas marcas de hundimiento, crear depresiones en la superficie y alabeo, haciendo que la pieza se desvíe de su forma prevista.

Solución

Para hacer frente a este reto hay que optimizar el grosor de las paredes de los resaltes e incorporar nervios de refuerzo. Un grosor de pared adecuado garantiza un enfriamiento uniforme, minimizando el riesgo de marcas de hundimiento y alabeo. Los nervios de refuerzo son cruciales para distribuir la tensión uniformemente por el saliente, evitando deformaciones localizadas y mejorando la integridad general de la pieza.

Impacto en el tiempo de enfriamiento y la duración del ciclo

Desafío

Los resaltes influyen directamente en los tiempos de enfriamiento y de ciclo durante el proceso de moldeo. En los casos en que los resaltes son excesivamente gruesos o están mal diseñados, pueden atrapar el calor, lo que prolonga la refrigeración y los tiempos de ciclo.

Esto no sólo ralentiza el proceso de fabricación, sino que también provoca aumento de los costes de producción.

Solución

Para mitigar el impacto sobre la refrigeración y los tiempos de ciclo es necesario realizar ajustes estratégicos en los canales de refrigeración del molde. La optimización del diseño general del molde, con especial atención a la colocación de los resaltes, puede minimizar los efectos adversos sobre la refrigeración y los tiempos de ciclo.

Selección de materiales y compatibilidad limitadas

Desafío

El material seleccionado para las piezas moldeadas influye significativamente en el diseño del inserto. La elección de un material incompatible puede someter al inserto a tensiones excesivas que podrían provocar grietas o fallos.

Solución

Superar este reto gira en torno a la selección del material adecuado para el diseño del jefe. Opte por un material con la resistencia, rigidez y resistencia química necesarias para garantizar que el saliente pueda soportar las cargas y las condiciones ambientales.

La selección de materiales es crucial para conseguir diseños de salientes duraderos y fiables en las piezas moldeadas.

Conclusión

Los salientes de las piezas moldeadas por inyección son elementos cruciales que actúan como anclajes, soportes y facilitadores de un montaje fiable. Estos componentes desempeñan un papel crucial a la hora de garantizar la integridad estructural y el rendimiento óptimo del producto final.

Cumplir las directrices fundamentales de diseño es imprescindible para producir piezas de plástico con salientes robustos, funcionales y visualmente atractivos.

Para quienes buscan piezas moldeadas de la máxima calidad con un diseño de jefe fiable, Prototool se perfila como la opción óptima. Nuestro servicios de moldeo por inyección cuentan con el respaldo de un equipo experimentado que se compromete a satisfacer sus necesidades específicas. ¿Quiere saber más? Póngase en contacto con nosotros hoy mismo.

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¿Se ha preguntado alguna vez qué distingue a los diseñadores que clavan piezas moldeadas por inyección? Hay una liga de expertos que no se limitan a diseñar piezas, sino que las fabrican a mano para los clientes. moldeadores por inyección. A medida que nos adentramos en el mundo del moldeo por inyección, donde la precisión se une a la producción, vamos desentrañando una estrategia crucial para el éxito: formar equipo con su moldeador.

Este no es el típico moldeo por inyección estamos explorando el punto óptimo en el que convergen las complejidades del diseño y la experiencia en moldeo. Así que, si está deseando sacar el máximo partido a su trabajo en equipo con el moldeador para asegurarse de que elige los materiales adecuados a la hora de finalizar el diseño y el procesamiento de la producción de su producto, este artículo es justo para usted.

Siga leyendo para saberlo todo sobre la creación de diseños de productos con los materiales de producción adecuados.

Consideraciones clave para el diseño de piezas moldeadas de alta calidad

Antes de embarcarse en el intrincado viaje de diseñar piezas moldeadas para el moldeo por inyección, es primordial comprender la importancia de las consideraciones clave. Comprender estas consideraciones sienta las bases para un proceso de diseño eficiente y colaborativo.

Al profundizar en los matices de consideraciones materiales en el diseño de productostolerancias críticas, marcas de hundimientozonas seguras de acero y ubicaciones de las puertasDe este modo, los diseñadores pueden afrontar los posibles retos y optimizar sus diseños para una producción satisfactoria. Veamos ahora en detalle cada uno de estos aspectos:

Opciones materiales y consecuencias

Para empezar, comprenda la importancia de tener en cuenta los materiales en el diseño del producto a la hora de diseñar piezas moldeadas de alta calidad. Colabore eficazmente con los moldeadores llegando a un acuerdo crucial sobre las resinas especificadas: esto constituye la base de un proceso de producción sin fisuras.

En cuanto a las propiedades de los materiales, adapte sus opciones a las preferencias de su moldeador para conseguir importantes ahorros de costes. Si trabaja con resinas de alto rendimiento, tenga en cuenta aspectos como la viscosidad, el contenido de vidrio y la cristalinidad, ya que estos factores pueden afectar significativamente a la precisión del diseño y a la eficiencia de la producción.

Tolerancias críticas

En el diseño de piezas moldeadas por inyección, el dominio tolerancias estrictas requiere una combinación estratégica de colaboración y perspicacia. Comprender los factores que influyen en la variación de la tolerancia, como los materiales, el control de procesos y la diseño de herramientas.

Como diseñador, es fundamental ofrecer tolerancias generosas siempre que sea posible, pero hay casos en los que las tolerancias estrechas son innegociables por motivos de ajuste, función o aspecto. También debería descubrir sugerencias prácticas para mantener un control preciso de las tolerancias, ya sea mediante técnicas de mecanizado posterior o ubicaciones estratégicas de las puertas.

Además, es importante comprender la gestión de las tolerancias en el moldeo por inyección para conseguir un ajuste, una función y una estética óptimos.

Marcas de fregadero

Alcanzar la perfección estética en las piezas moldeadas por inyección es un objetivo permanente, y un elemento clave que hay que comprender son las complejidades de las marcas de hundimiento. Comprender las directrices que dictan la máxima espesor de pared y su impacto directo en la apariencia de su diseño.

Trabaje en estrecha colaboración con su moldeador para afrontar los retos derivados de la introducción de costillas, jefesy ángulos de calado. Para anticiparse a las marcas de hundimiento y eliminarlas, explore soluciones como minimizar las corrientes de aire, ajustar la altura de las costillas e incorporar otras características de diseño.

Al incorporar estas estrategias, mejorará el atractivo visual de sus piezas moldeadas por inyección y logrará la codiciada perfección estética.

Zonas seguras de acero

Conseguir precisión en el diseño de piezas moldeadas por inyección exige una atención meticulosa, especialmente en lo que se refiere a ajustes a presión, características de alineacióny piezas encajables. Comprender la importancia de las características de diseño "a prueba de acero": holguras planificadas meticulosamente que permiten realizar ajustes tras los disparos de prueba iniciales.

Al incorporar esta previsión a su diseño, evitará complicaciones y retrasos relacionados con soldadura. Es importante colaborar estrechamente con el moldeador seleccionado, haciendo hincapié en un compromiso temprano para minimizar las revisiones, establecer las dimensiones críticas y tomar decisiones informadas sobre las zonas seguras para el acero.

Esto garantiza un proceso de diseño racionalizado y allana el camino a la precisión en cada pieza moldeada por inyección.

Ubicación de la puerta

La colocación estratégica de las compuertas en las piezas moldeadas por inyección es un factor decisivo que influye en diversos atributos. Profundice en el proceso de colaboración entre diseñadores, moldeadores y fabricantes de herramientas a la hora de especificar la ubicación de las compuertas.

Reconocer los efectos que la colocación de las puertas tiene en aparición, alabeo, tolerancias, acabado superficial y propiedades físicas. Además, puedes desafiar las normas convencionales y explorar el papel de simulaciones de flujo de moldes a la hora de guiar el diseño de la compuerta, garantizando que no se comprometa el rendimiento, el aspecto o el ajuste de la pieza.

Consejos para diseñar con éxito un producto con los materiales adecuados

Antes de entrar en detalles, expliquemos por qué estas consideraciones son importantes para su negocio. diseño de productos. Crear un diseño espectacular no es sólo cuestión de estética. De hecho, también se trata de asegurarse de que su creación se vea bien y tenga un rendimiento excepcional.

Hablamos de conocer las propiedades de los materiales, ahorrar costes sin comprometer la calidad, garantizar la durabilidad del producto y, por supuesto, hacerlo atractivo a la vista. Y, además, ser respetuoso con el medio ambiente también está muy bien.

Veamos ahora las estrategias clave que le ayudarán a dominar la consideración de los materiales en el diseño de productos:

Identifique las propiedades clave de los materiales y cómo determinan su diseño

Comprender las propiedades de los materiales es como tener el plano para diseñar productos eficaces. Esta estrategia profundiza en los entresijos de las propiedades clave de los materiales, como la resistencia a la tracción, la ductilidad, la elasticidad y la conductividad térmica.

Esto le ayudará a aprender cómo estas propiedades determinan su proceso de diseño e influyen en el rendimiento y la durabilidad generales de su obra maestra final.

Examinar la rentabilidad de los distintos materiales

Mientras su chispa creativa alimenta su diseño, esta estrategia le prepara para el lado práctico: la rentabilidad. Realice una visita guiada a través de un análisis exhaustivo de la rentabilidad de los distintos materiales.

Además, es importante profundizar no sólo en los costes iniciales, sino también en las consideraciones a largo plazo, dotándose de los conocimientos necesarios para tomar decisiones que eleven la calidad y la sostenibilidad del producto.

Evaluar la resistencia y durabilidad de los materiales

Como diseñador, la resistencia y la durabilidad son tus compañeros de confianza. Esta estrategia desglosa el proceso de evaluación y te guía a través de las pruebas de resistencia a la tracción y a la compresión, resistencia al impacto y fatiga.

No olvide comprender la importancia de comprender resistencia del materialque le permiten seleccionar materiales que perduran y destacan en diversas aplicaciones.

Considere cómo responden los materiales a las condiciones ambientales

Para usted, la elaboración de diseños resistentes al medio ambiente es crucial. Esta estrategia arroja luz sobre cómo responden los materiales a condiciones ambientales específicas. Elige materiales que garanticen la longevidad y la funcionalidad si tu creación se enfrenta a temperaturas abrasadoras o a la implacable radiación UV.

Una vez hecho esto, podrá incorporar sin problemas consideraciones medioambientales a su proceso de diseño para obtener productos finales que resistan el paso del tiempo.

Analizar las cualidades estéticas de los materiales

Más allá de la funcionalidad, la estética es su terreno de juego. Esta estrategia explora el impacto de la textura, el color, el acabado y el dibujo en la percepción del consumidor. 

También es importante comprender cómo influyen las cualidades estéticas a la hora de considerar los materiales en el diseño de productos, dando forma a la identidad visual de su creación. Desde acabados mate hasta superficies reflectantes, conviértase en un maestro de la creación de diseños visualmente atractivos y armoniosos.

Investigar la sostenibilidad de los materiales

Como diseñador, la sostenibilidad no es sólo una palabra de moda. Es un principio de diseño. Esta estrategia subraya la importancia de investigar la sostenibilidad de los materiales.

Asegúrate de analizar el origen de los materiales, los procesos de producción y la eliminación al final de su vida útil para tomar decisiones que se ajusten perfectamente a tu conciencia medioambiental. También deberías explorar la versatilidad de los materiales sostenibles, como el bambú, y contribuir a crear un paisaje de diseño más respetuoso con el medio ambiente.

Guía de diseño de moldeo por inyección: Selección de materiales

En última instancia, la elección de los materiales adecuados es un aspecto crítico del moldeo por inyección, que influye en todos los aspectos, desde la durabilidad del producto hasta la rentabilidad.

En esta sección del artículo, le guiaremos a través de las consideraciones clave para la selección de materiales en el diseño de productos, asegurando que sus esfuerzos de moldeo por inyección resulten exitosos y eficientes.

• Aspecto y textura de las piezas moldeadas por inyección: Vaya más allá de la funcionalidad: garantice el aspecto y el tacto de sus piezas moldeadas por inyección. Aprenda cómo afectan los distintos plásticos al aspecto y tacto de las superficies. Esto es muy importante, sobre todo si quiere que sus productos no solo funcionen bien, sino que también tengan buen aspecto.
• Gama de temperaturas y consideraciones económicas: La temperatura es un factor importante en el moldeo por inyección. Sepa cómo elegir materiales que puedan soportar la temperatura adecuada. Además, hablaremos de costes: cómo elegir materiales que se ajusten a su presupuesto pero que cumplan su función. Se trata de encontrar el punto óptimo entre lo que funciona, dura y no arruina.
• Factores ambientales y entorno de uso: Tenga en cuenta dónde se utilizarán sus piezas moldeadas por inyección. Tanto si se trata de calor como de condiciones duras, la consideración correcta del material en el diseño del producto significa que sus productos pueden soportarlo. Conozca qué hace que sus productos sean duraderos y resistentes en distintas situaciones.

Guía de diseño de moldeo por inyección: Diseño de piezas

La fabricación de grandes productos con moldeo por inyección comienza con un diseño inteligente. Esta guía se centra en cómo crear piezas que funcionen a la perfección con el proceso de moldeo por inyección. Desde las nociones básicas sobre el grosor de las paredes hasta la elección de materiales adecuados, estos consejos le ayudarán a diseñar piezas que funcionen a la perfección en el moldeo por inyección.

• Conceptos básicos de espesor de pared para piezas moldeadas por inyección: ¿Cuál es el núcleo de la creación de piezas en el moldeo por inyección? Saber lo básico sobre el grosor que deben tener sus paredes. Para averiguar el grosor adecuado para diferentes materiales, consulte las sugerencias de la tabla siguiente:

Esta completa tabla de materiales es una herramienta práctica que ofrece recomendaciones precisas sobre el grosor de las paredes en función del material seleccionado, garantizando un proceso de moldeo por inyección eficaz y sin problemas.

Conclusión

Dominar el arte de la selección de materiales en el diseño de productos es esencial para el éxito del moldeo por inyección. Siguiendo estos métodos, los diseñadores de productos pueden encontrar la combinación adecuada de practicidad, buen aspecto y asequibilidad. Siga atento para conocer más ideas y directrices que le ayudarán a mejorar el moldeo por inyección.

¿Sigue teniendo problemas con el proceso de diseño? No se preocupe. Ahora puede elevar su juego de moldeo por inyección, considere la posibilidad de asociarse con Prototool, una empresa de confianza y profesional Fabricación CNC y proveedor de servicios de moldeo por inyección.

Nuestra experiencia se alinea a la perfección con las estrategias analizadas, garantizando que la selección de materiales en el diseño de productos y el proceso de diseño se ejecuten con precisión, ofreciendo productos que destacan por su funcionalidad, estética y rentabilidad. Póngase en contacto con nuestros profesionales hoy mismo.

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Los directivos, diseñadores e ingenieros de la industria manufacturera deben comprender agujeros ciegos y pasantes para un desempeño adecuado. Esto debería permitirles perfeccionar su profesión.

Para ayudarle a conseguirlo, esta guía en profundidad desplegará la aplicación estratégica de estos elementos de diseño, aportando valiosos conocimientos adaptados a sus necesidades como profesional o aficionado. Siga leyendo para saberlo todo sobre los agujeros ciegos y los agujeros pasantes.

Aspectos básicos: Agujeros ciegos frente a agujeros pasantes

Los agujeros ciegos, con un único extremo abierto, y los agujeros pasantes, que atraviesan una pieza de extremo a extremo, son fundamentales en ingeniería. Se distinguen por símbolos y facilidad de fabricaciónla elección entre ellos influye en su flexibilidad de diseño, alineacióny complejidad. Analicemos a continuación estas diferencias:

• Símbolo: No hay símbolo GD&T para agujeros ciegos; los agujeros pasantes se representan normalmente con un ⊗.
• Facilidad de fabricación: Los agujeros ciegos suelen ser más difíciles; los agujeros pasantes son relativamente sencillos.
• Casos prácticos: Los agujeros ciegos son ideales para situaciones de profundidad específica; los agujeros pasantes son adecuados para diversas aplicaciones.
• Complejidad: Los agujeros ciegos pueden tener un fondo plano con esfuerzo; los agujeros pasantes tienen una geometría cilíndrica uniforme
• Personalización: Los agujeros ciegos ofrecen más flexibilidad de diseño; los agujeros pasantes tienen una geometría estandarizada
• Alineación: Los agujeros ciegos requieren una colocación precisa; los agujeros pasantes son más fáciles de alinear durante el montaje.

Elementos y consideraciones para agujeros ciegos

En el diseño de agujeros ciegos es indispensable una planificación meticulosa que abarque la profundidad, el diámetro, las propiedades del material y la orientación de la pieza. La llamada ⌀.098 ↧.200, por ejemplo, especifica un agujero con un diámetro de 0,098 pulgadas y una profundidad de 0,200 pulgadas. La colocación y la orientación influyen considerablemente en la distribución de tensiones, el acceso a las herramientas de mecanizado y la estética general.

Tolerancias, acabado superficial y consideraciones sobre los materiales

• Conseguir tolerancias precisas y acabados superficiales adecuados es fundamental.
• Las propiedades de los materiales influyen en las decisiones relativas a las tolerancias.
• La aplicación prevista le guiará para lograr la precisión requerida.

Técnicas de limpieza y perforación de agujeros ciegos

Una limpieza y perforación eficaces son cruciales en la fabricación de agujeros ciegos. Las herramientas especializadas, como brocas o fresasofrecen opciones de personalización. Técnicas como el uso de aire o refrigerante líquido a alta presión facilitan una extracción eficaz de la viruta, lo que contribuye a la calidad general de los agujeros ciegos.

Técnicas de limpieza

• Las pistolas de aire manuales o los limpiadores de agujeros manuales especializados facilitan eliminación de material.
• Es aconsejable limpiar los agujeros ciegos después de taladrarlos para eliminar los restos.

Técnicas de perforación

• Se emplean brocas o fresas modificadas para crear agujeros ciegos de fondo plano.
• La eliminación de virutas durante el taladrado es crucial para evitar complicaciones y garantizar la longevidad de los componentes.

Consideraciones sobre el diseño de agujeros ciegos

La importancia de los agujeros ciegos va más allá de su presencia en un diseño; radica en el delicado equilibrio entre forma y función. La planificación de orificios ciegos requiere una atención meticulosa a la profundidad y el diámetro, en consonancia con la capacidad prevista y los requisitos previos subyacentes. Las propiedades de los materiales exigen distintos ajustes de mecanizado, lo que influye en el diseño de los agujeros ciegos para una funcionalidad óptima.

Colocación y orientación

• La colocación y orientación estratégicas influyen significativamente en la utilidad y fabricabilidad de las piezas.
• La distribución uniforme de las tensiones, el fácil acceso a las herramientas de mecanizado y la estética general se convierten en consideraciones fundamentales.
• La alineación de los orificios ciegos durante el montaje garantiza una integración perfecta en su diseño general.

Tolerancias, acabado superficial y consideraciones sobre materiales en el diseño de agujeros ciegos

La consecución de tolerancias precisas y acabado superficial es un proceso lleno de matices en el diseño de agujeros ciegos. Las propiedades del material, la maquinabilidad y la aplicación prevista influyen en las decisiones relativas a las tolerancias. La intrincada relación entre las propiedades de los materiales, los procesos de mecanizado y el acabado óptimo de la superficie le guiará hacia la consecución de la precisión necesaria en el diseño de agujeros ciegos. diseño.

Taladrado CNC de precisión con agujero ciego

Taladrado de precisión CNC es fundamental para lograr la excelencia en la fabricación, especialmente cuando se trata de agujeros ciegos. La holgura de la profundidad de perforación en agujeros ciegos es crucial para proporcionar espacio suficiente para que los machos corten o mecanicen eficazmente el número necesario de roscas. La elección del tipo de macho, el grosor del material y la aplicación prevista influyen en la profundidad del orificio, por lo que es necesario un planteamiento meditado para mantener la integridad del material de mecanizado.

Consideraciones sobre el roscado en el diseño de agujeros ciegos

• Diseño de orificio ciego va más allá del taladrado; incluye consideraciones sobre el roscado, donde la elección del tipo de macho y la profundidad del orificio se convierten en factores críticos.
• El macho de máquina izquierdo, con su estriado recto y punta pelable, es adecuado para agujeros pasantes en los que las virutas se expulsan por debajo del agujero.
• Por el contrario, los agujeros ciegos exigen un macho de roscar de estrías helicoidales derechas en el que las virutas se eliminan por encima del agujero para garantizar un corte limpio.

Componentes pasantes

Mucho antes de la era de los componentes de montaje superficial, las piezas con orificios pasantes dominaban el mercado. Diseño de PCB. A pesar de la evolución en las preferencias de diseño, los componentes con orificios pasantes conservan su importancia para aplicaciones específicas. Sus tamaños estandarizados y su robusta fijación mecánica los hacen indispensables para conectores, interruptores y otras piezas sometidas a fuerzas mecánicas.

Así, mientras que los componentes de montaje superficial dominan el diseño contemporáneo de placas de circuito impreso, los componentes con orificios pasantes mantienen su importancia, especialmente para fijaciones mecánicas robustas. Los componentes que conducen grandes potencias o generan mucho calor encuentran soluciones óptimas en las conexiones pasantes.

A continuación se exponen algunas consideraciones clave para el procesamiento de orificios pasantes para diseños:

Potencia, durabilidad y calor

• Los componentes con orificios pasantes siguen desempeñando un papel fundamental en el diseño de placas de circuito impreso, ya que ofrecen una durabilidad, resistencia mecánica y disipación térmica inigualables.
• Piezas que requieren una fijación mecánica robusta, como interruptores, conectoresy fusiblesencontrar soluciones óptimas en conexiones pasantes.
• Los orificios pasantes son ideales para componentes que conducen grandes potencias o generan mucho calor, lo que demuestra su adaptabilidad a los diseños modernos.

Retos y soluciones del montaje de PCB

• Las piezas con orificios pasantes presentan retos únicos en la fase de montaje de placas de circuito impreso.
• La instalación manual o la inserción automatizada mediante máquinas pick-and-place se convierte en una decisión crítica.
• La soldadura automatizada mediante un proceso de soldadura por ola exige consideraciones adicionales, como enmascarar los componentes de montaje superficial para evitar la exposición a la ola.

Factores que influyen en el diseño del taladrado CNC

Optimización del proceso de taladrado CNC: El éxito del taladrado CNC depende de numerosos factores. Explorar las superficies de entrada y salida del taladro, la rectitud del orificio y la disposición general de la pieza es crucial para lograr resultados óptimos.

Papel de los diseñadores: Desempeña un papel fundamental en el proceso de taladrado CNC. Sus responsabilidades abarcan la optimización de las trayectorias de taladrado, la consideración de las características del material y la consideración de las limitaciones de las herramientas. La colaboración entre usted y los maquinistas es clave para un proceso de fabricación sin fisuras.

Consideraciones sobre el diseño

• Perforar las superficies de entrada y salida: Nunca se insistirá lo suficiente en la importancia de las superficies perpendiculares de entrada y salida en el taladrado CNC. Para profundizar en este aspecto, debe dar ejemplos y casos prácticos que muestren cómo afecta al resultado.
• Manejo de cortes interrumpidos: Los cortes interrumpidos durante el taladrado CNC plantean dificultades. Explicar estos retos y ofrecer estrategias para minimizar la desviación garantiza un proceso de taladrado más fluido, especialmente en diseños complejos.
• Diseño de productos roscados: El diseño de productos con elementos roscados requiere su cuidadosa consideración. Las ideas para incorporar chaflanes y avellanadores no solo mejoran la funcionalidad, sino que también simplifican el proceso de fabricación.
• Agujeros de intersección: Los riesgos asociados a la intersección de agujeros perforados y escariados son variados. La presentación de casos prácticos y buenas prácticas le guiará para evitar posibles escollos y garantizar la integridad del producto final.
• Prácticas de escariado: El desarrollo de buenas prácticas para el escariado de agujeros ciegos, la orientación sobre la profundidad de taladrado adicional y la referencia a una tabla vinculada para las especificaciones mejoran la precisión de sus diseños de taladrado CNC.

Diseño de orificios para taladrado CNC

• Consideraciones sobre los agujeros ciegos: Los agujeros ciegos añaden complejidad al taladrado CNC. Analizar la forma inferior de los agujeros ciegos, abordar la necesidad de puntos de taladrado estándar y explorar posibles alternativas le proporcionará valiosos conocimientos.
• Evitar agujeros profundos: Los agujeros profundos plantean retos en el taladrado CNC, ya que afectan a la estabilidad de la herramienta y a la disipación del calor. Las consecuencias y las soluciones alternativas, incluidas las brocas especializadas, le ayudarán a tomar decisiones con conocimiento de causa.
• Consideraciones sobre el tamaño: La elección del tamaño adecuado de los orificios es un aspecto crítico del diseño de taladrado CNC. Analizar el impacto de los orificios pequeños en la eficiencia de la producción y proporcionar directrices prácticas le ayudará a optimizar sus diseños.

Coordinación del diseño de perforación CNC

• Sistemas de coordenadas: Las coordenadas rectangulares son las preferidas en la designación de la ubicación de los orificios para el taladrado CNC. Las ventajas de este sistema, como la facilidad de mecanizado, le ayudarán a coordinar la colocación precisa de los orificios.
• Perforación por un solo lado: El diseño de piezas con orificios taladrados por un solo lado agiliza el utillaje y reduce el tiempo de manipulación. Explorar las ventajas de este enfoque fomenta un taladrado CNC eficiente y rentable.
• Normalización: Destacar la importancia de estandarizar los tamaños de los orificios y las roscas de los tornillos es crucial para una fabricación coherente. Los ejemplos prácticos y las recomendaciones del sector le ayudarán a crear diseños acordes con las mejores prácticas.

Cálculos de profundidad de corte y espacio libre

• Cálculo de la profundidad de corte: El desglose del proceso de cálculo para determinar la profundidad de corte de orificios ciegos y pasantes proporciona una herramienta práctica para optimizar sus diseños de taladrado CNC.
• Cálculo del espacio libre: La explicación de la fórmula para calcular la holgura subraya su impacto en la calidad del agujero, la precisión y el rendimiento de la herramienta. Este conocimiento le permite ajustar sus diseños para obtener resultados óptimos.

¿Aún tiene preguntas? Póngase en contacto con nuestro equipo profesional en Prototool para ayudarle a comprender todo el proceso de taladrado ciego o pasante.

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Una empresa profesional de diseño industrial especializada en dispositivos médicos cumplirá las estrictas normas de control de calidad en el diseño de dispositivos médicos y procesos de desarrollo de productos. Esto es crucial para garantizar la eficacia y la calidad del diseño y el desarrollo de productos médicos. Aquí compartimos los pasos comunes en el diseño y desarrollo de productos de dispositivos médicos.

1. Iniciación y aprobación del proyecto

Normalmente, cuando una empresa de diseño industrial recibe los requisitos de diseño de un producto médico de un cliente, emite un documento de tareas del proyecto en el que se anuncia que, a partir de ese momento, comienza el trabajo de diseño y desarrollo.

2. Planificación del diseño y desarrollo de productos sanitarios

Tras iniciar el proyecto, los diseñadores crean el correspondiente equipo de élite en función de los requisitos específicos de diseño, y cada miembro es responsable de su tarea respectiva. Una vez que el equipo ha terminado de diseñar y desarrollar un concepto, proponen diferentes conceptos como la función del dispositivo médico, es decir, lo que hace, el aspecto de la integridad estructural, los materiales utilizados en su proceso de fabricación, etc.

3. Elementos clave del diseño y el desarrollo

Las funciones, características, requisitos de seguridad y normas de gestión de riesgos del producto se definen a partir de los resultados de un estudio de mercado. Para ello, se tienen en cuenta varios aspectos: la aplicación principal del producto, sus características y ventajas, su potencial de servicio para satisfacer necesidades como la carga de trabajo del personal, la temperatura del aire, las precauciones de seguridad, la estabilidad de la posición, la duración del tiempo, las materias primas disponibles, etc. Estos aspectos se revisan críticamente, se confirman y se documentan con rigurosa precisión antes de difundir la documentación necesaria.

4. Resultados en diseño y desarrollo

El resultado del diseño debe cumplir en primer lugar los requisitos de entrada del diseño. Debe especificar detalladamente las materias primas necesarias, los componentes, las normas técnicas, las reglas de aceptación, las normas de ejecución del producto, los planos de ingeniería, los detalles de los componentes, el flujo del proceso de producción, el proceso de mecanizado, el equipo de la línea de producción, los prototipos, los procedimientos y métodos de ensayo, el envasado y las etiquetas de envasado. Además, hay que mantener meticulosamente los registros del proceso de diseño y desarrollo.

5. Revisión de los planes de diseño y desarrollo

Hay que revisar sistemáticamente los planes de diseño y desarrollo para garantizar su aplicabilidad y eficacia. Este proceso verifica que los resultados cumplen los objetivos generales. El propósito es evaluar si los resultados de las fases de diseño y desarrollo cumplen los requisitos especificados en el plan de diseño y se ajustan a las leyes y normativas pertinentes. En esta etapa se identifican las posibles deficiencias y se proponen soluciones para evitar la no conformidad del producto en una fase temprana.

6. Verificación del diseño y desarrollo

Para garantizar que los resultados del diseño y el desarrollo de productos sanitarios se ajustan a los insumos especificados, se debe llevar a cabo una verificación de acuerdo con la asignación prevista. Los métodos de verificación incluyen: el uso de diferentes enfoques para diseñar y verificar los datos de diseño o los requisitos; la comparación con diseños similares; la creación de prototipos para pruebas y demostraciones; la autocomprobación de prototipos; las pruebas de terceros; y la revisión de documentos.

7. Validación del diseño y el desarrollo

Para garantizar que el producto cumple las normas de usabilidad exigidas o el uso primario previsto conocido, la validación del diseño y desarrollo del producto sanitario debe llevarse a cabo de acuerdo con la asignación del plan de diseño. Esto incluye la evaluación clínica, las revisiones de simulación y comparación, y las evaluaciones de características.

Además, hay que realizar cambios de diseño y revisiones de cambios si es necesario. Es esencial exponer claramente los motivos, requisitos y normas de los cambios, que también deben someterse a revisión.

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Recientemente, un cliente nos envió un correo electrónico a Prototool, cuestionando los diferentes precios de productos similares en los que hemos colaborado a lo largo de los años. Se preguntaban si nuestros precios eran arbitrarios. Prototool lleva 12 años en el sector de los prototipos y sigue una política de integridad y precios honestos. Los precios de los prototipos, al ser productos a medida, carecen de una referencia estándar. La mayoría de las fábricas basan sus presupuestos en la dificultad percibida del proceso de fabricación, que puede ser bastante subjetiva.

Sin embargo, Prototool funciona de forma diferente. Reunimos al personal pertinente para discutir el proceso, la mano de obra y analizar los costes, riesgos y plazos de entrega en detalle tras organizar los planos. Este enfoque garantiza unos precios más precisos. Analicemos los factores que influyen en el coste de un prototipo.

1. Elección del método de creación de prototipos

En el panorama actual, los métodos habituales de creación de prototipos incluyen el mecanizado CNC, la impresión 3D y la replicación en pequeños lotes. La elección del material suele determinar el método de creación de prototipos. Para materiales con requisitos más exigentes, se prefiere el mecanizado CNC a pesar de su mayor coste, ya que garantiza la estabilidad del material. Para cantidades superiores a diez piezas con requisitos de material similares a los del ABS, se opta por la replicación en lotes pequeños. Se trata de crear uno o dos prototipos con moldes de silicona sencillos, lo que supone un importante ahorro de tiempo y costes en comparación con el mecanizado CNC. La impresión 3D es menos costosa, pero la resistencia del material y la resistencia a la temperatura son muy inferiores a las de los prototipos CNC y de replicación.

2. Materiales utilizados en el prototipo

A veces, la elección de materiales diferentes puede dar lugar a una diferencia significativa en el precio. Las razones son dos. En primer lugar, el coste de los distintos materiales varía mucho. Los materiales especiales como PEEK y teflón son mucho más caros que los materiales comunes como ABS, PC y PMMA. En segundo lugar, el tiempo de procesamiento de los distintos materiales varía. Los materiales más duros, como la aleación de aluminio, el acero inoxidable y el POM, tardan más en procesarse que los plásticos, como el ABS y el PC, ya que la velocidad de fresado es más lenta y requiere más tiempo.

3. Diferencias en el tratamiento de la superficie

Para los componentes básicos o internos, el proceso suele consistir en el desbarbado o lijado basto tras el mecanizado. Sin embargo, cuando se requieren acabados avanzados como pintura, galvanoplastia o transparencia, es necesario un lijado meticuloso por parte de trabajadores cualificados. Esto aumenta considerablemente el coste de la mano de obra, lo que naturalmente se traduce en un precio más elevado de estos tratamientos superficiales especializados.

4. Factores de riesgo en la fabricación de prototipos

Muchos saben que el mecanizado de aleaciones de magnesio es caro. Esto se debe a la alta reactividad de la aleación de magnesio, que tiene un punto de ignición bajo, lo que la hace propensa a incendiarse si no se manipula con cuidado durante su procesamiento. Este riesgo puede provocar pérdidas considerables. Del mismo modo, los materiales de alta reactividad o los diseños con paredes estructurales finas tienen un índice de desechos más elevado. Por eso, los especialistas en precios de prototipos tienen en cuenta estos factores de riesgo y ajustan sus presupuestos en consecuencia.

5. Pedidos urgentes y saturación de la capacidad

A menudo, hay situaciones en las que se necesita un prototipo con urgencia, lo que requiere un plazo de entrega de dos o tres días en lugar del ciclo normal de cinco días. En tales casos, cada fabricante de prototipos debe evaluar su saturación actual de pedidos antes de comprometerse. Dar prioridad a un pedido urgente repercute inevitablemente en el progreso de otros pedidos y puede requerir horas extraordinarias del personal. Por lo tanto, los especialistas en precios ajustan sus presupuestos en función de la carga actual de pedidos y de la viabilidad de completar otros pedidos sin problemas, lo que provoca fluctuaciones de precios en los pedidos urgentes.

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El diseño del estilo del producto es un diseño de fisión de 1 a N. Romper las percepciones convencionales del producto y las limitaciones tradicionales del estilo puede dar lugar a muchos productos únicos. Esta es también la regla lógica de la innovación de productos. Empezando por el estilo, es fundamental entender el diseño exterior de un producto.

Pensamiento empático: ¿Qué es el diseño de estilo de producto?

En términos sencillos, el estilismo de producto se refiere a la forma externa de un producto. Captar la forma de un producto es un proceso para mostrar la necesidad de innovación.

¿En qué consiste un buen diseño de estilo?

Para las ventas, un buen diseño de estilo es el que puede cerrar tratos.

Para los diseñadores, se trata de un diseño innovador.

Para los usuarios, se trata de funcionalidad, estética y asequibilidad.

Comprender las diferentes perspectivas del diseño ayuda a identificar direcciones innovadoras en el diseño de estilo.

Inspiración en productos cotidianos para el estilismo de productos

Romper las ideologías convencionales para crear diseños únicos

¿Los ratones que utiliza habitualmente se parecen al de la imagen anterior? Lo más probable es que la forma de su ratón no sea muy diferente.

Veamos el diseño de un producto de Mozer. A primera vista, ¿parece un ratón?

En efecto, se trata de un diseño de ratón, nacido del desarrollo de la tecnología AR y de la aparición de la sociedad metaversa. Rompiendo la forma tradicional del ratón y conservando la forma de "ratón tridimensional", el estilo del producto se rediseña utilizando líneas y segmentación, ofreciendo una perspectiva fresca.

Piense en un diseño de ventilador sin aspas, que elimina las aspas tradicionales y la forma "voluminosa" de gran tamaño. La salida de aire se transforma en un diseño hueco, lo que hace difícil reconocerlo como ventilador a primera vista.

Con salidas de aire optimizadas y un estilo innovador, los padres que utilizan ventiladores sin aspas no tienen que preocuparse de que sus hijos se hagan daño con las aspas del ventilador.

El estilo del ventilador se vuelve más sofisticado y moderno. Colocado en un rincón de una habitación, puede que no se limite a "acumular polvo", sino que también sirva como pieza decorativa.

En resumen, el diseño estilístico de un producto no puede separarse de la vida. Requiere innovación sin perder la funcionalidad original del producto. Abordar los puntos débiles del usuario es clave, y conseguir un aspecto más sofisticado está de moda. Un buen diseño de estilo requiere innovación multidimensional.

Sin embargo, romper las ideologías convencionales no debe dar lugar a meros productos conceptuales. Los diseños reales, prácticos e innovadores que conservan la funcionalidad del producto e innovan en apariencia son la esencia de una lógica de producto correcta.

Diseño de estilo de producto: "Interpretar" antes que "Responder"

Del mismo modo que los profesores enseñan a los alumnos a leer e interpretar una pregunta antes de responderla, este planteamiento también se aplica a la segunda lógica del diseño del estilo del producto.

El primer paso en el diseño de la forma de un producto es la "deconstrucción". Se trata de analizar la estructura y el aspecto del producto, determinar qué funciones básicas deben conservarse e identificar oportunidades para un diseño innovador.

El siguiente paso es rediseñar, centrándose en las proporciones del producto, la postura, los detalles de los elementos y el equilibrio general. Un buen diseño, como el cuerpo humano, requiere "manos y pies" coordinados.

Proporción

El diseño del estilo del producto implica varias proporciones: equilibrado, simétrico, gráfico positivo-negativo, asimétrico, etc.

Cada proporción corresponde a cómo se distribuyen lógicamente las partes del producto. Las decisiones sobre qué quitar, doblar o dividir son cruciales. Este aspecto es también una parte visual del diseño estilístico, clave para atraer a los consumidores.

Postura

Tras determinar las proporciones, el siguiente paso es ajustar la postura. Tanto si el producto es vertical como inclinado, esférico o cilíndrico, los ajustes deben hacerse en función de las proporciones. Este paso permite libertad creativa a la hora de diseñar el aspecto del producto.

Detalles del elemento

Una vez fijada la postura del producto y completada la forma básica, es hora de añadir los elementos de detalle, los elementos simbólicos del producto. Pueden ser agujeros, asas, pomos, etc., que resalten las características del producto.

Son los "puntos de memoria" del producto. Cada producto tiene los suyos; por ejemplo, una lámpara tendrá una parte que emite luz, una taza tendrá un diseño para la entrada y salida de agua.

Independientemente del tipo de producto, los puntos de memoria utilizan detalles de los elementos para mostrar sutilmente las características del producto.

Saldo

El último paso en el diseño estilístico es lograr el equilibrio visual, la coherencia global del producto.

Este paso garantiza que el producto no provoque una sensación de incomodidad en el consumidor. Implica esquemas de color coordinados, disposición de elementos estampados y diseños de líneas estéticamente agradables.

El diseño del estilo de un producto pretende crear una apariencia que primero llame la atención del consumidor por su belleza y luego despierte su curiosidad. Esto capta la atención del consumidor y da al producto la oportunidad de "interpretarse" a sí mismo.

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En las empresas de diseño industrial, los diseñadores suelen utilizar dos grandes categorías de software de diseño de productos: software de diseño gráfico y software de diseño 3D. Dentro de la categoría de diseño en 3D, la gente divide el software de modelado en dos tipos: uno para diseño estético y otro para diseño estructural. Los diseñadores de distintas especialidades utilizan software con características propias de sus respectivos campos.

Los diseñadores estéticos suelen utilizar software de modelado de superficies, conocido colectivamente como CAID (diseño industrial asistido por ordenador). El software CAID es único para los diseñadores industriales, ya que combina los efectos visuales con el CAD industrial. Estos diseñadores trabajan en la encrucijada del arte y la industria. De ahí que el software CAID posea un toque artístico, ofreciendo libertad y franqueza, a diferencia de la rigurosa precisión del software CAD.

Rinoceronte (Rhino)

Lanzado en 1998 por la empresa estadounidense Robert McNeel, Rhinoceros, o Rhino, es una herramienta de modelado de superficies de gama alta basada en NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines). NURBS modela superficies curvas definiendo modelos 3D con curvas y superficies. Este método se centra específicamente en la creación de formas suaves y curvas. Rhino fue el primer software de diseño de productos en integrar completamente la potente tecnología de modelado NURBS de AGLib en Windows. Es versátil en la construcción de herramientas, piezas de automoción, productos de consumo, cascos, carcasas mecánicas, engranajes y mucho más. Con la introducción de las herramientas Subd en Rhino 7.0, sus capacidades se han ampliado para incluir formas orgánicas como personajes y modelos biológicos. Rhino ofrece un entorno de modelado fácil de aprender, flexible y de gran precisión.

Rhino es un software de CAID muy popular. Es conocido por sus extensos tutoriales y su atractivo para los interesados en el modelado de diseño industrial autodidacta. En el ámbito del diseño industrial, Rhino es el software de modelado al que recurren los diseñadores estéticos.

Para los principiantes en el diseño de productos, Rhino ofrece una plataforma accesible y completa para desarrollar y perfeccionar las habilidades de modelado. Su interfaz fácil de usar, combinada con una amplia gama de funciones, lo convierte en la opción ideal para quienes se inician en el diseño de productos.

Autodesk Alias

Autodesk Alias, anteriormente conocido como Alias StudioTools, es un software de diseño de productos asistido por ordenador desarrollado por Autodesk. Permite realizar desde bocetos básicos hasta la construcción avanzada de superficies, ofreciendo gran precisión y detalle en el esculpido de superficies y curvas. Alias Auto Studio se ha convertido en un estándar industrial en el diseño de automóviles (incluyendo motocicletas, yates y aviones privados), con sus superficies de modelado de alta calidad conocidas como superficies de Clase A, a menudo el resultado final en las etapas de diseño de automóviles.

Alias conecta hábilmente el diseño con la ingeniería, el arte con la ciencia, haciendo que todo el proceso de diseño sea fluido. Integra diseño, creatividad y producción, convirtiéndose en una herramienta global de ensueño para los diseñadores industriales. Alias diseña una amplia gama de productos, como aviones, satélites, coches y artículos cotidianos como pintalabios. Muchos países lo utilizan ampliamente para el diseño militar avanzado.

Creo

Creo, lanzado por PTC en octubre de 2010, es un paquete de software CAD que integra la tecnología paramétrica Pro/Engineer de PTC, el modelado directo de CoCreate y la visualización 3D de ProductView. Este método es particularmente una buena opción para el diseño estructural de productos. Industrias como la automoción, aeroespacial, electrónica de consumo, moldes, juguetes, diseño industrial y fabricación mecánica lo utilizan ampliamente. Creo es ideal para principiantes, ya que fomenta buenos hábitos en el modelado paramétrico. Los ingenieros estructurales lo utilizan ampliamente.

CATIA es famoso por sus capacidades superiores de modelado de superficies y 3D, destacando en el modelado de superficies de alta calidad y capaz de alcanzar una continuidad G3 y G4, mientras que Creo suele llegar a G2. CATIA ofrece capacidades de diseño completas, que abarcan desde el diseño conceptual hasta la formación del producto final. Incluye soluciones completas 2D, 3D, paramétricas y de gestión de datos. CATIA, como sistema de software integrado, combina diseño mecánico, análisis de ingeniería, simulación, mecanizado CNC y soluciones en línea CATweb. Proporciona un entorno de trabajo riguroso y sin papeles. Entre sus competidores se encuentran UG NX, Creo (Pro/E), Topsolid y Cimatron. CATIA posee una cuota de mercado significativa en software de diseño e ingeniería, especialmente en industrias especializadas como la automoción, la aeroespacial y la construcción naval.

UG-NX

UG-NX, producido por Siemens PLM Software, es una solución de ingeniería de productos que ofrece herramientas digitales de modelado y validación para el diseño de productos y procesos de fabricación. Unigraphics NX satisface las necesidades de diseño virtual de productos y procesos, cumpliendo diversos requisitos industriales con soluciones probadas.

Este sistema interactivo de CAD/CAM (diseño asistido por ordenador y fabricación asistida por ordenador) es potente y facilita la construcción de entidades y modelos complejos con facilidad. Inicialmente basado en estaciones de trabajo, UG-NX ha experimentado un rápido crecimiento en PC debido a los avances en hardware y al creciente número de usuarios personales. Se ha convertido en una aplicación de uso generalizado en la industria del molde para el diseño en 3D. UG NX de Siemens PLM permite a las empresas la transición a la gestión del ciclo de vida del producto a través de una nueva generación de soluciones digitales. desarrollo de productos sistemas. UG NX incluye la suite de aplicaciones integradas más utilizada para los procesos de diseño, ingeniería y desarrollo de fabricación de productos.

SolidWorks

SolidWorks, el primer sistema CAD 3D del mundo desarrollado para Windows, se convirtió rápidamente en la empresa más rentable del sector CAD/CAM en dos años. Este éxito se debió a su innovación tecnológica y a su alineación con las tendencias de la tecnología CAD. SolidWorks consigue docenas o incluso cientos de innovaciones técnicas cada año gracias al fuerte apoyo de los usuarios. Este éxito le ha valido a la empresa numerosos reconocimientos.

SolidWorks es famoso por su potente funcionalidad, sus amplios componentes y su facilidad de uso. Estas características lo convierten en una solución CAD 3D líder y de uso generalizado. Ofrece varias opciones de diseño, reduce los errores en el proceso de diseño y mejora la calidad del producto. Aunque SolidWorks proporciona estas potentes funciones, también es fácil de usar y de aprender. Esto lo hace accesible a ingenieros y diseñadores. Sin embargo, su índice de uso en empresas de diseño de productos es relativamente inferior al de Creo.

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Los diseñadores de productos experimentados conocen a fondo los procesos de moldeo por inyección y tienen en cuenta numerosos factores en el diseño de piezas de plástico. Este artículo se centra en elementos esenciales como el grosor de la pared, los ángulos de desmoldeo, las nervaduras, los orificios, los pilares, los encajes, los ajustes de interferencia y las tolerancias en el diseño de piezas moldeadas de plástico.

Espesor de pared en el diseño de piezas de plástico

Determinar el grosor de pared adecuado es crucial. Otras características, como las nervaduras y los filetes, hacen referencia al grosor de la pared. El grosor de la pared de un producto de plástico depende de varios requisitos, como las fuerzas externas que debe soportar, el soporte para otras piezas, las propiedades del material plástico, el peso, el rendimiento eléctrico, la precisión dimensional, la estabilidad y los requisitos de montaje.

Normalmente, el grosor de pared de los materiales termoplásticos oscila entre 1 y 6 mm, siendo de 2 a 3 mm lo más habitual. Para piezas más grandes, los espesores pueden superar los 6 mm. La tabla 1 muestra los valores recomendados para el grosor de pared de diversos termoplásticos.

Uniformidad del espesor de pared

El grosor uniforme de las paredes es un principio clave en el diseño de piezas de plástico. Un grosor desigual puede provocar un flujo de fusión y una contracción por enfriamiento incoherentes, lo que da lugar a defectos como marcas de hundimiento, huecos, alabeos o incluso grietas. También puede dar lugar a marcas de contracción, tensiones internas, distorsión, variaciones de color o diferencias de transparencia. Las paredes más finas pueden comprometer la resistencia y la rigidez durante el uso y el montaje. Económicamente, las piezas demasiado gruesas aumentan los costes de material y el tiempo de producción. Las zonas con plástico más grueso se enfrían más lentamente, lo que provoca marcas de hundimiento. La figura 1 ilustra el diseño de espesores de pared uniformes.

Si es inevitable pasar de secciones más gruesas a otras más delgadas, la transición debe ser gradual, manteniendo una relación máxima de 3:1 en el espesor de la pared, como se muestra en la figura 2.

En muchos casos, los diseñadores pueden utilizar nervios para modificar el grosor total de la pared, lo que no sólo ahorra material y reduce los costes de producción, sino que también acorta el tiempo de enfriamiento. El tiempo de enfriamiento es aproximadamente proporcional al grosor de la pared.

Además, los diseñadores deben tener en cuenta el recorrido del flujo, es decir, la distancia que recorre el material fundido desde la compuerta hasta todas las partes de la cavidad. Por lo general, existe una relación proporcional entre el recorrido del flujo y el grosor de la pared. A mayor grosor de pared, mayor recorrido del flujo. Si la relación entre el recorrido del flujo y el grosor de la pared es demasiado alta, puede producirse una escasez de material o un llenado incompleto lejos de la compuerta. Por lo tanto, en algunos casos puede ser necesario aumentar el grosor de la pared.

Ángulos agudos

Los ángulos agudos suelen provocar defectos y concentración de tensiones en las piezas. Estas zonas son propensas a acumular material no deseado durante los tratamientos posteriores, como la galvanoplastia o la pintura. La concentración de tensiones puede provocar fracturas bajo carga o impacto. Por tanto, es aconsejable evitar los ángulos agudos en el diseño. La figura 3 muestra un ejemplo de diseño de ángulos agudos.

Ángulos de inclinación y dirección de eyección

Dirección de eyección y línea de separación

Al principio del diseño de un producto moldeado por inyección, es fundamental establecer la dirección de eyección y la línea de separación. Esto garantiza unos mecanismos de extracción del núcleo mínimos y reduce el impacto de las líneas de separación en el aspecto. Una vez establecida la dirección de expulsión, las estructuras como nervaduras, broches y protuberancias deben alinearse con ella para evitar la tracción del núcleo, reducir las líneas de costura y prolongar la vida útil del molde. A continuación, puede elegirse la línea de apertura adecuada para mejorar el aspecto y el rendimiento.

Durante la expulsión del molde, la pieza debe superar las fuerzas de expulsión y apertura. La apertura se refiere al desprendimiento de la pieza de la cavidad. A medida que la pieza se enfría dentro del molde, se contrae, lo que hace que las paredes del orificio se agarren firmemente al núcleo. La fricción entre la pieza y el núcleo, la adherencia del vacío en el fondo del orificio y otros factores hacen que las fuerzas de expulsión sean significativamente mayores que las fuerzas de apertura. Unas fuerzas de expulsión excesivas pueden deformar la pieza, provocar blanqueamiento, arrugas y abrasiones en la superficie.

Ángulos de calado

Los ángulos de desmoldeo son cruciales para determinar la magnitud de las fuerzas de expulsión. Dado que las piezas moldeadas por inyección suelen adherirse al molde convexo debido a la contracción por enfriamiento, unos ángulos de desmoldeo iguales en los moldes cóncavos y convexos garantizan un grosor de pared uniforme y evitan que la pieza se adhiera al molde cóncavo más caliente después de la expulsión. En casos especiales en los que se requiera que la pieza se adhiera al molde cóncavo tras la expulsión, puede reducirse el ángulo de desmoldeo de la pieza cóncava adyacente, o puede añadirse deliberadamente un rebaje al molde cóncavo.

No hay un valor fijo para los ángulos de desmoldeo; suelen determinarse en función de la experiencia. Las paredes exteriores muy pulidas pueden tener ángulos de desmoldeo de tan sólo 1/8 o 1/4 de grado. Para piezas más profundas o texturizadas, el ángulo de inclinación debe aumentar proporcionalmente. Convencionalmente, se requiere 1 grado adicional de ángulo de desmoldeo por cada 0,025 mm de profundidad de textura.

Además, aunque los ángulos de desmoldeo mayores suelen facilitar la expulsión, es vital mantener la precisión dimensional. Los errores dimensionales provocados por los ángulos de desmoldeo deben mantenerse dentro del margen de precisión. Para piezas con una contracción significativa o formas complejas, deben considerarse ángulos de desmoldeo mayores.

Costillas en el diseño de piezas de plástico

La resistencia de las piezas de plástico no depende únicamente del aumento del grosor de las paredes. De hecho, un mayor grosor puede provocar tensiones internas debidas a la contracción, reduciendo así la resistencia. La clave para aumentar la resistencia de las piezas de plástico reside en su rigidez. Esto se consigue a menudo mediante una combinación de estilos de pared delgada y nervaduras colocadas estratégicamente para aumentar el módulo de sección.

Consideraciones sobre el diseño de las costillas

Sin embargo, la adición de nervaduras da lugar a un aumento del espesor en la unión con la pared principal. Este grosor suele depender del círculo inscrito mayor, determinado por el grosor de la nervadura y el radio del filete de raíz. Con un grosor del material base de 4 mm, el cambio del grosor de las nervaduras y del radio del filete de raíz altera el diámetro del círculo inscrito mayor. La figura 4 ilustra cómo los aumentos locales del grosor de la pared pueden provocar deformaciones por contracción en el dorso, lo que afecta al aspecto. Un diseño adecuado puede reducir la probabilidad de que se produzcan hendiduras en la superficie, mejorando así la calidad de la pieza.

Del análisis se desprende que el grosor de la costilla debe minimizarse dentro de unos límites. Si la costilla es demasiado fina, hay que aumentar su altura para mantener la rigidez. Sin embargo, unas nervaduras excesivamente finas pueden provocar deformaciones bajo presión, dificultades de llenado durante el moldeo y adherencia al molde. El radio de la base de la nervadura no debe ser demasiado pequeño para evitar la concentración de tensiones.

En general, el radio de la raíz de la costilla debe ser al menos 40% del grosor de la costilla. El grosor de la nervadura debe estar comprendido entre 50% y 75% del grosor de la pared del material base, limitándose la proporción más alta a materiales con bajos índices de contracción. La altura del nervio debe ser inferior a cinco veces el espesor del material base. Las nervaduras deben tener ángulos de desmoldeo y estar orientadas en la dirección de expulsión o utilizar componentes móviles del molde. La separación entre costillas debe ser superior a dos veces el espesor del material base.

Para conseguir una rigidez uniforme en todas las direcciones, el método más sencillo consiste en añadir nervios tanto longitudinal como transversalmente, que se crucen en ángulo recto. Sin embargo, esto puede aumentar el grosor de la pared en las intersecciones, provocando una mayor contracción. Una solución habitual es añadir un orificio redondo en la intersección para crear un espesor de pared uniforme, como se muestra en la figura 5.

Consideraciones sobre el diseño de agujeros en piezas de plástico

1. Colocación y resistencia de los orificios

La incorporación de orificios en piezas de plástico para su montaje o funcionalidad es habitual. Lo ideal es que el tamaño y la ubicación de estos orificios no comprometan la resistencia del producto ni añadan complejidad al proceso de fabricación. Factores clave a tener en cuenta:

• La distancia entre orificios adyacentes o entre un orificio y el borde más cercano debe ser al menos igual al diámetro del orificio. Esto es especialmente importante en el caso de los orificios cercanos a los bordes para evitar fracturas. En el caso de los orificios roscados, la distancia entre el orificio y el borde del producto debe ser, por lo general, más de tres veces el diámetro del orificio.

2. Tipos de agujeros

Hay varios tipos de agujeros, como los pasantes, agujeros ciegosy agujeros escalonados. Desde el punto de vista del montaje, los orificios pasantes son más comunes y fáciles de producir que los ciegos. Desde el punto de vista del diseño del molde, los agujeros pasantes son estructuralmente más sencillos. Pueden formarse con núcleos fijados tanto en la parte móvil como en la fija del molde, o con un solo núcleo en cualquiera de las dos partes. El primero crea dos vigas en voladizo bajo la acción del plástico fundido, pero con brazos cortos, lo que provoca una deformación mínima.

Este último, que suele formar una viga simplemente apoyada, también presenta una deformación mínima. Cuando se utilizan dos núcleos, sus diámetros deben diferir ligeramente para evitar desalineaciones y garantizar superficies de contacto lisas. Los agujeros ciegos, formados con un núcleo de viga en voladizo, son más propensos a doblarse bajo el impacto del plástico fundido, lo que da lugar a agujeros de forma irregular. Por lo general, la profundidad de un agujero ciego no debe superar el doble de su diámetro. Para agujeros ciegos con diámetros de 1,5 mm o menos, la profundidad no debe superar el diámetro. El grosor de la pared en la parte inferior de un orificio ciego debe ser al menos una sexta parte del diámetro del orificio para evitar la contracción.

3. Orificios laterales

Los orificios laterales suelen formarse utilizando machos laterales, lo que puede aumentar los costes del molde y el mantenimiento, especialmente si los machos laterales son largos y propensos a romperse. Si es factible, el diseño puede mejorarse como se muestra en la Figura 6, para mitigar estos problemas.

Salientes en el diseño de piezas de plástico

Jefes, que suelen sobresalir del grosor de la pared, se utilizan para ensamblar productos, separar objetos y soportar otras piezas. Los resaltes huecos pueden alojar insertos o apretar tornillos. Estas aplicaciones requieren una resistencia suficiente para soportar la presión sin agrietarse. Los salientes suelen ser cilíndricos, ya que esta forma es más fácil de moldear y ofrece mejores propiedades mecánicas.

Integración con la estructura

Lo ideal es que los resaltes no se diseñen como cilindros aislados. Deben conectarse a las paredes exteriores o utilizarse junto con nervaduras. Este enfoque aumenta la resistencia del saliente y facilita un flujo más suave del material plástico. La conexión a la pared exterior debe ser una conexión de pared delgada para evitar la contracción.

La base del resalte, donde se une con el material base, debe tener un radio de redondeo de 0,4 a 0,6 veces el espesor del material base. El grosor de la pared del resalte debe ser entre 0,5 y 0,75 veces el grosor del material base. La parte superior del resalte debe tener un chaflán para facilitar la instalación de los tornillos. También son necesarios ángulos de inclinación en los resaltes. Estos requisitos de diseño son similares a los de las costillas, por lo que los resaltes son una variante de las costillas. Consulte estas relaciones en las figuras 7 y 8.

Tapones roscados para tornillos autorroscantes

Muchos resaltes se utilizan para conectar tornillos autorroscantes. Las roscas internas de estos salientes se forman mediante un proceso de flujo en frío, que deforma el plástico sin cortarlo. El tamaño del saliente roscado debe ser suficiente para soportar la fuerza de inserción del tornillo y la carga que soporta. El diámetro del orificio en el saliente debe garantizar que el tornillo permanezca seguro en condiciones específicas de par y vibración.

El diámetro exterior del resalte debe soportar sin romperse la fuerza circunferencial generada durante el apriete del tornillo. Para facilitar la inserción del tornillo, a menudo se crea un rebaje en la parte superior del resalte, ligeramente mayor que el diámetro nominal de la rosca. El cálculo de las dimensiones de un inserto puede ser complejo.

Se recomienda un método de estimación simplificado de un sitio web extranjero, basado en el diámetro nominal del tornillo. En primer lugar, identifique el material utilizado y, a continuación, aplique el coeficiente correspondiente de la tabla al diámetro nominal del tornillo para determinar el tamaño adecuado.

Conexiones Snap-Fit en el diseño de piezas de plástico

El montaje a presión es un método de conexión cómodo, rentable y respetuoso con el medio ambiente. Los componentes snap-fit se moldean simultáneamente con el producto, eliminando la necesidad de elementos de fijación adicionales como tornillos. El montaje consiste simplemente en encajar las piezas correspondientes.

El principio del encaje a presión consiste en empujar una parte saliente de un componente para que supere un obstáculo en otro componente. Este proceso implica una deformación elástica y, una vez superado el obstáculo, las piezas vuelven a su forma original y se encajan entre sí, como se muestra en la figura 9. Las conexiones a presión pueden ser permanentes o liberables. Las conexiones a presión pueden ser permanentes o liberables.

Estructuralmente, los encajes a presión pueden clasificarse en voladizo, anular y esférico, como se detalla en la figura 10.

Ángulos clave y cálculos

1. Ángulos críticos

Dos ángulos críticos en el diseño de los encajes a presión son el lado de retracción y el lado de entrada. Generalmente, se prefiere un lado de retracción mayor para un ajuste más seguro. Cuando el lado de retracción se aproxima a 90 grados, el ajuste a presión se vuelve permanente, como se muestra en la figura 11.

2. Cálculos para Snap-Fits

La deformación máxima admisible para un ajuste a presión de sección uniforme puede calcularse mediante: Y = el² / (1,5t). Esta fórmula supone una deformación sólo en el mosquetón. En la práctica, también se produce cierta deformación cerca del mosquetón, lo que puede considerarse un factor de seguridad.

La fuerza necesaria para producir una desviación Y en el encaje a presión: P = wt²Ee / (6l).

La fuerza de ensamblaje se puede estimar con: W = P(μ + tga) / (1 - tga).

Para los encajes a presión liberables, la fuerza de liberación puede calcularse utilizando las mismas fórmulas, sustituyendo el ángulo a por el ángulo b.

En el cuadro 2 figuran algunos coeficientes necesarios para estos cálculos.

3. Snap-Fits anulares

Los cierres rápidos anulares utilizan las protuberancias internas de un anillo para encajar en la ranura de un eje. En función del ángulo de liberación, pueden ser liberables o no liberables. El anillo se expande elásticamente durante la inserción y la extracción, y suele estar fabricado con materiales de buena elasticidad.

La figura 12 ilustra un encaje a presión anular.

El tamaño máximo de la protuberancia del ajuste a presión anular puede calcularse utilizando:

y = Sd((K + v) / E + (1 - v) / E) / K

Donde S es la tensión de diseño, v es la relación de Poisson, E es el módulo elástico y K es un coeficiente geométrico calculado como: K = (1 + (d/D)²) / (1 - (d/D)²).

La fuerza de dilatación sobre el manguito puede calcularse con:

P = (tan a + μ) / Sydlπ / K

Donde μ es el coeficiente de rozamiento.

La Tabla 2 proporciona los coeficientes de Poisson para varios materiales sin relleno, con los coeficientes de fricción mostrados en la Figura 17.

Ajustes por interferencia en el diseño de piezas de plástico

Los ajustes de interferencia, utilizados para conectar orificios y ejes, son eficaces para transmitir par y otras fuerzas. Este tipo de conexión es cómoda y sencilla. La principal consideración a la hora de diseñar los ajustes por interferencia es la cantidad de interferencia: una interferencia demasiado pequeña da lugar a conexiones poco fiables, mientras que una interferencia demasiado grande dificulta el montaje y aumenta el riesgo de grietas.

Al diseñar los ajustes por interferencia, es importante tener en cuenta las tolerancias del orificio y el eje, así como la temperatura de funcionamiento, ya que las variaciones de temperatura pueden afectar significativamente a la cantidad de interferencia. La mayoría de los ejes son metálicos y, para garantizar una conexión fiable, es habitual añadir estrías o ranuras en el eje de acoplamiento. La fórmula general para calcular la interferencia es:

Y = Sd((K + v) / E) / K

Donde S es la tensión de diseño, v es la relación de Poisson, E es el módulo elástico y K es un coeficiente geométrico calculado como:

K = (1 + (d/D)²) / (1 - (d/D)²)

La fuerza de montaje se puede calcular con:

W = Sdlπμ / K

Donde μ es el coeficiente de fricción, y l es la longitud de enganche. La relación de Poisson se puede encontrar en la Tabla 3.

Además de los ajustes por interferencia, otros métodos para unir piezas de plástico son el termoestañado, la soldadura y la soldadura por ultrasonidos. Cada uno de estos métodos tiene sus propias ventajas y es adecuado para distintas aplicaciones en función de las propiedades del material y los requisitos del ensamblaje.

Impacto de la tolerancia y selección de materiales en el diseño de piezas de plástico

La mayoría de los productos de plástico pueden alcanzar una gran precisión en las tolerancias dimensionales. Sin embargo, los materiales con altos índices de contracción o los materiales más blandos pueden ser más difíciles de controlar. El diseño del producto debe tener en cuenta el entorno de uso, el material plástico y la forma del producto para establecer las tolerancias adecuadas. A medida que aumentan las exigencias de los clientes, el concepto de ajuste y acabado debe evolucionar. El objetivo es lograr un equilibrio entre ajuste, precisión y estética.

El moldeo por inyección se suele clasificar en tres niveles de calidad: uso general, precisión media y alta precisión.

• Moldeo de uso general: Esto requiere un menor nivel de control de calidad, caracterizado por tasas de rechazo más bajas y ciclos de producción más rápidos.
• Moldeo de precisión media: Más caro debido a las mayores exigencias a los moldes y procesos de producción, que requieren frecuentes controles de calidad.
• Moldeo de alta precisión: Exige moldes precisos, condiciones de producción óptimas y una supervisión continua de la producción. Esto repercute en el ciclo de producción, aumentando los costes unitarios de producción y de control de calidad. Los diseñadores deben encontrar un equilibrio entre precisión y costes de producción económicos, relajando a menudo las tolerancias de las dimensiones no críticas y cumpliendo al mismo tiempo los requisitos de rendimiento, aspecto y ajuste.

Selección de materiales

No hay materiales intrínsecamente malos, sólo elecciones inadecuadas para aplicaciones específicas. Los diseñadores deben conocer a fondo las propiedades de los materiales disponibles y probarlos cuidadosamente para estudiar su impacto en el rendimiento de los productos moldeados.

Los materiales más utilizados en el moldeo por inyección son los termoplásticos, que se dividen en plásticos amorfos y semicristalinos. Estas dos categorías difieren significativamente en la estructura molecular y el rendimiento afectado por la cristalización. Los termoplásticos semicristalinos se suelen utilizar para piezas que requieren una gran resistencia mecánica, mientras que los termoplásticos amorfos, menos propensos a la flexión, se suelen emplear para carcasas.

Los termoplásticos están disponibles sin reforzar, reforzados con fibra de vidrio y rellenos de perlas minerales o de vidrio. Las fibras de vidrio mejoran principalmente la resistencia, la rigidez y la resistencia a la temperatura; los minerales y las fibras de vidrio reducen el alabeo pero ofrecen un menor refuerzo. Los cambios específicos en las propiedades debidos a los refuerzos deben confirmarse con los proveedores de materiales o mediante experimentación.

Algunos termoplásticos, especialmente la PA6 y la PA66, son muy higroscópicos, lo que puede afectar significativamente a sus propiedades mecánicas y a su estabilidad dimensional.

Las consideraciones relacionadas con la transformación y el montaje son cruciales. Integrar varias funciones en un solo componente puede ahorrar costosos gastos de montaje. Este principio es beneficioso para calcular los costes de producción. Los materiales de alto rendimiento (rigidez, tenacidad) pueden permitir paredes más finas, lo que acorta los ciclos de producción. Por tanto, es esencial enumerar todas las normas y evaluarlas sistemáticamente.

Filetes y esquinas redondeadas en el diseño de piezas de plástico

Las esquinas afiladas suelen provocar defectos y concentración de tensiones en las piezas de plástico, lo que puede causar fracturas bajo carga o impacto. Las esquinas redondeadas más grandes (filetes) ofrecen una solución a este problema. No sólo reducen la concentración de tensiones, sino que también facilitan un flujo más suave del plástico durante el moldeo y una expulsión más fácil del producto acabado.

Si la esquina interna está redondeada y la externa es afilada, la zona del giro seguirá siendo más gruesa que otras partes, lo que provocará la contracción. Una solución es redondear tanto las esquinas internas como las externas para conseguir un grosor de pared uniforme. En este caso, el radio exterior es la suma del radio interior y el grosor de la pared base.

Los principios de diseño de los radios de las esquinas también se aplican a los encajes a presión en voladizo. En estos casos, el brazo en voladizo debe doblarse y encajar en su sitio. Si el radio de la esquina (R) es demasiado pequeño, puede provocar una concentración excesiva de tensiones, haciendo que el producto sea propenso a romperse al doblarse. Por el contrario, si R es demasiado grande, puede provocar marcas de contracción y huecos. Por lo tanto, existe una relación específica entre el radio de la esquina y el grosor de la pared, que suele oscilar entre 0,2 y 0,6, con un valor ideal en torno a 0,5.

Conclusión

En resumen, en este artículo se han tratado diversos aspectos críticos del diseño estructural de piezas moldeadas por inyección, como el grosor de las paredes, los ángulos de desmoldeo, las nervaduras, los orificios, los resaltes, los ajustes a presión, los ajustes de interferencia, las tolerancias y las esquinas redondeadas. Cada uno de estos elementos desempeña un papel vital en la funcionalidad general, la durabilidad y la calidad del producto final.

Sin embargo, es importante recordar que el diseño estructural también se ve influido por factores medioambientales, condiciones específicas y requisitos únicos de cada proyecto. Estos factores exigen un enfoque personalizado para cada reto de diseño.

El objetivo de este exhaustivo resumen es dotar a los ingenieros de diseño estructural aspirantes y en ejercicio de los conocimientos y perspectivas necesarios para sobresalir en su campo. Al comprender y aplicar estos principios, los diseñadores pueden crear piezas moldeadas por inyección más eficaces, fiables y de alta calidad.

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Product structural design refers to the process of designing the physical aspects of products, such as digital devices y home appliances, after their external appearance has been conceptualized.

How to understand the definition of “Product Structural Design”

This design phase bridges the gap between the aesthetic design y el proceso de fabricación. For instance, in the case of an electric egg beater, once the external design detailing its shape and color is finalized, the next step involves structural design.

This includes using 3D modeling to incorporate internal components like the motor, circuits, and switches into the design. The process extends to dividing the outer shell into parts, creating molds for injection molding, and ensuring the compatibility and fixation of shell parts with internal components. It also involves considering the manufacturing processes and assembly requirements to design the unseen parts of the product.

Finally, the shell is produced through moldeo por inyección and assembled with the internal components to complete the electric egg beater.

Product structural design is a comprehensive field that connects design with practical manufacturing. It encompasses a wide range of knowledge, including understanding of processes, parts, assembly, mold injection, functional testing, and project management.

Becoming a Product Structural Engineer: Basic Knowledge and Training

To become a product structural engineer, one must start with certain foundational knowledge. This section addresses the basics that a novice needs to evolve into a junior structural engineer, though having additional knowledge is always beneficial.

1. Mechanical Drafting

One of the fundamental requirements for product structural design is mechanical drafting, often learned during university studies. The necessary skills are basic and do not require manual drawing abilities or an understanding of various line thicknesses used in drafting standards.

However, it is essential to comprehend orthographic projections, side views, and basic concepts of first and third angles. Being able to interpret the dimensions and key features of parts from drawings is crucial. These skills form the foundation of product structural design.

Typically, students majoring in industrial design and mechanical engineering are taught this subject in college. If one did not grasp it well at the time, it’s advisable to revisit the textbooks, focusing on how several projection views represent a part’s shape.

Mechanical drafting is foundational for product structural design for two reasons.

First, the 3D software used in structural design, whether it’s CREO, SolidWorks, UG, CATIAo Fusion 360, operates on parametric design principles, transforming 2D sketches into 3D models. A lack of understanding in mechanical drafting makes learning these software programs challenging.

Second, structural design often involves interpreting numerous 2D drawings, such as part diagrams and specifications, to create 3D models. Without a basic understanding of mechanical drafting, it’s impossible to learn product structural design.

Dimensional Tolerances

Regarding dimensional tolerances, at the most basic level, it’s not necessary to understand complex concepts like the system of fits or tolerance zones. However, it’s crucial to know the meaning of the small numbers that follow the basic dimensions.

Dimensional tolerances are critical in ensuring the parts fit together correctly in the final product. While a deep understanding of advanced tolerance systems isn’t required at the beginner level, knowing the significance of the numbers following the main dimensions is essential. These numbers indicate the allowable variation in the part’s size, which is crucial for ensuring compatibility and functionality in the final assembly.

2. Software Learning

After grasping the basics of mechanical drafting, the next step is to familiarize yourself with CAD (Computer-Aided Design) software. At this stage, it’s not about memorizing shortcuts or complex operations, but rather about understanding how to open and modify drawings, add lines, and dimensions. This knowledge lays the groundwork for later learning 3D software, enabling the conversion of 3D part drawings into 2D manufacturing files and reinforcing the mechanical drafting skills recently acquired.

It’s important to note that pure 2D drafting is becoming less common in practical product structural design. However, mastering it can be beneficial, but remember, this is just the foundation for becoming a product structural engineer, not the entirety of the required skill set.

In modern product structural design, proficiency in 3D software is non-negotiable. Don’t be swayed by veteran engineers who reminisce about their prowess in 2D drafting or manual drawing. Engineering is not about craftsmanship alone; it’s about continually updating knowledge and skills. The efficiency gains from 3D software in product structural design are significant and cannot be matched by traditional manual drafting skills. A product structural engineer must be willing to continuously learn and adapt to new knowledge.

Choosing the Right 3D Software

The choice of 3D software depends on the industry you’re entering. For instance, the aerospace and automotive industries often prefer CATIA, despite some users favoring UG. In these industries, not knowing CATIA can be a disadvantage. UG is widely used in the mold and manufacturing industries due to its robust features. CREO, dominant in the home appliance and digital product design sectors, owes its popularity to early adoption by Taiwanese companies. SolidWorks excels in mechanical design, particularly in automation, due to its optimized features. Emerging software like Spaceclaim and Fusion 360 are also worth exploring.

It’s crucial not to become complacent with just one software. Different software has its strengths, and they are continuously evolving and borrowing features from each other. Believing that the software you learned is superior can hinder your growth as a designer and may lead to obsolescence. An open mindset and continuous learning are key.

Learning Resources for Software

Once you’ve chosen the software that aligns with your career path, there are numerous resources available for learning, including textbooks and online videos. The abundance of material online and in bookstores makes self-teaching a viable option.

Many people, after mastering software commands, find themselves still unable to effectively engage in product structural design. This is because software is merely a tool; the essence of product structural design lies in the knowledge behind it. Understanding the principles, processes, and intricacies of design is what truly enables one to excel in this field.

3. Industry Product Knowledge

When we talk about industry products in the context of structural design, we’re referring to tangible items that people use in their daily lives. This includes everything from mobile phones, cars, and toilets to toothbrushes and massagers. Essentially, any physical object that fulfills a user’s need or serves a specific function falls into this category.

The simplest products might be made from a single material and have a specific shape and function, like a stainless steel spoon. More complex products, however, consist of an outer shell and various internal components. Whether it’s a toilet brush or a rocket, the principle remains the same: a combination of an external casing and internal components, with the complexity varying based on the number of internal parts.

Understanding this, the role of product structural design becomes clear. It involves figuring out how to assemble the outer shell, how to integrate and secure internal components, and how to ensure these components deliver the desired functionality.

Deepening Knowledge On the Internet

To deepen your understanding, consider researching and analyzing the disassembly diagrams of common products. This will enhance your grasp of the concepts related to product shells and internal components.

The knowledge related to the product’s outer shell and internal components is a crucial aspect of product structural design. Each type of product has its unique features and challenges. It’s important to maintain a broad learning perspective and avoid becoming too narrowly focused on a single product type. Instead, aim to grasp the essence of each product category and engage in continuous learning.

Componentes internos

Most products, except for those with a singular function and no internal components, contain core components like motors for power, heating elements for thermal energy, displays for interaction, control buttons, circuit boards, switches, connectors, dampers, seals, and energy storage units. These components are products in themselves, with their own sub-components.

For example, a motor might have coils, carbon brushes, magnets, shafts, and bushings. When these components are connected, they fulfill a specific function, like a heating plate connected to a circuit board and a socket in a rice cooker.

Some products have complex internal mechanisms with many moving parts, requiring knowledge of linkages, cam mechanisms, etc. This aspect of design is often handled by mechanical or automation engineers. Other products, like small appliances, might have fewer moving parts, focusing more on structural design.

The variety of internal components in different products is vast, and no single person can know them all. This diversity is why different fields can seem so distinct. For instance, an engineer experienced in designing smartphones might not be familiar with the heating elements in rice cookers.

Knowledge of internal components is accumulated over time. Being observant and curious about different components you encounter in everyday life can significantly enhance your understanding and expertise in product structural design.

Shells in Product Structural Design

In product structural design, the design of the product shell involves various manufacturing and surface treatment processes. The choice of materials and corresponding processing techniques is crucial in shaping the product’s external appearance and functionality.

Product shells are made from a variety of materials, each requiring different processing methods. Even with the same material, such as plastic, the processing technique can vary depending on the product’s size, shape, and other requirements. Common plastic processing methods include injection molding, vacuum forming, blow molding, rotational molding, and enameling.

Plastics in Product Design

The most common materials for product shells are plastics and metals. Within plastics, frequently used types include ABS, PC, PP, PE, AS, POM, and TPE. Each material has its own properties, molding conditions, and identification methods. Even within the same type of plastic, different brands or grades from various manufacturers can exhibit slight performance differences.

Metals in Product Design

The variety of metals used in product shells is also vast, including aluminum, stainless steel, galvanized iron, and cold-rolled steel. While these can be broadly categorized into aluminum, copper, and iron, the industrial development has led to a multitude of grades and types.

For instance, different aluminum grades are suited for different processes: 6063 is ideal for extrusión, ADC12 for aluminum die casting, 7000 series alloys are commonly used in aircraft and spacecraft, and 1145 is suitable for aluminum foil in food packaging. Understanding these nuances is crucial for effective product structural design.

A deep understanding of materials and their appropriate applications is essential in product structural design. Regularly collecting information and being observant about different materials and their uses will significantly enhance your ability to design effective and functional product structures.

4. Knowledge of various processes

Moldeo por inyección

Injection molding is the most common process for plastic components, especially in the design of household appliances. Simply put, injection molding involves melting plastic into a liquid state and pouring it into a metal cavity. Upon cooling, the plastic solidifies into the shape of the cavity. Understanding injection molding requires knowledge in three key areas: melting the plastic (understanding the physical properties of plastics), molding in the metal cavity (knowing the characteristics of plastics during molding), and ejecting the plastic part from the cavity (understanding the basics of the mold).

The most critical aspect related to product structural design is the ejection of the part. To remove the plastic part, the metal cavity, or mold, must be able to open and separate into two halves. If the shape of the cooled plastic part gets stuck in the cavity, it cannot be removed. Therefore, the angle between the plastic part’s shape and the mold’s parting line must be less than 90 degrees to prevent this issue.

Mold design can include movable sections to facilitate part removal. For example, a plastic bowl can be removed by first moving the outer metal layer that holds it. These movable parts in molds, known as sliders o elevadores, make the design of plastic parts more flexible. However, their use should be minimized as they can increase mold costs and complexity.

Other Plastic Processing Techniques

Other techniques like moldeo por soplado, enamelingy rotational molding each have their unique processes and implications for product structural design. It’s beneficial to understand these different techniques to broaden your design capabilities and options.

5. Assembly Design in Product Structural Engineering

After understanding the basic structure of various products and their molding processes, the next crucial aspect is the design of product assembly. This is a key component of product structural design, involving the logical arrangement and secure attachment of internal components within the product’s external shell.

Internal Component Assembly

En assembly of internal components is not just about placing them inside the shell; they need to be precisely positioned and securely fixed to function effectively. In product structural design, consider these aspects: positioning of parts, securing them, protecting them, and ensuring their functionality. These considerations require a holistic approach and often need revisiting during the design process.

Positioning of Parts

Designing the exact location of each part within the product is critical. This involves determining their spatial position in three dimensions and ensuring the positioning method is practical and effective. Over-positioning and difficulty in positioning, especially considering the manufacturing tolerances of the parts, are common challenges. Even experienced engineers can make mistakes in this area, such as relying on hole positioning without considering the achievable precision in manufacturing. Understanding the concept of degrees of freedom, a topic covered in mechanical design courses, is essential here.

Securing Internal Components

Differentiating between positioning and securing components is vital. Avoid using the same structural feature for both positioning and securing, especially when high precision is required. Positioning demands precision, while securing requires strength. For instance, using screw posts for positioning might work in low-precision scenarios, but for high-precision requirements, dedicated positioning posts with tighter tolerances are necessary, with screws serving only to secure the parts.

Common methods for securing parts include screwing, gluing, soldadura, riveting, and sometimes snap-fit mechanisms, though the latter can be less effective against impacts. The challenge lies in ensuring adequate strength, and learning from existing designs can be highly beneficial. Further, revisiting university-level mechanics, material science, and finite element analysis is crucial. Modern simulation software, capable of modeling scenarios like drop tests, is a valuable tool for young engineers to surpass traditional experience-based methods.

For specific details on snap-fits, screw posts, ultrasonic welding, riveting, and adhesive bonding, specialized resources should be consulted. It’s important to emphasize the significance of learning finite element analysis software and staying updated with the latest manufacturing capabilities. Relying solely on design experience without adapting to new technologies and methods can quickly lead to obsolescence in this rapidly evolving field.

6. Protecting Components in Product Structural Design

In product structural design, protecting the internal components is a critical focus. Different products operating under various conditions require specific protection for their internal parts. The most common requirement is strength; it’s imperative that components do not dislodge or break during normal or extreme conditions, such as falls or during transportation. The structural design must ensure durability for regular use and resilience against extreme situations. Different products have different quality standards and, consequently, varying strength requirements.

Common protection needs include cushioning and shock absorption (e.g., for motors), as well as thermal insulation, dustproofing, and waterproofing. These measures are essential to extend the product’s lifespan and ensure its reliable operation. The specific learning content should be tailored to the particular product and its components.

Waterproofing and Dustproofing

Waterproofing and dustproofing are often specified by IP (Ingress Protection) ratings, such as IP65, which indicates complete dust resistance and protection against water jets. To achieve this, product structural designs commonly incorporate silicone sealing rings, potting compounds, and design angles for rain protection.

Thermal Protection

Thermal protection of internal components is another critical consideration in product structural design. Components like heating elements, motors, and circuit boards generate significant heat during operation. If this heat is not adequately dissipated, it can damage the components.

Common solutions include adding cooling fans, heat sinks, thermally conductive silicone, and graphene-based heat dissipation materials. Thermal analysis knowledge and software are used to calculate whether a particular heat sink can meet the cooling requirements of the product components. The principles involved include heat transfer, convection, and specific heat capacity, as taught in high school physics, but practical application in product design requires professional knowledge.

Different products and components require varied protective strategies in structural design. As a product structural designer, it’s essential to accumulate a wide range of experiences. Learning from successful designs in one product category and applying those insights to others can elevate your design skills above industry peers.

7. Functional Implementation

In product structural design, considering the functional implementation of components is a specialized and detailed aspect of the design process.

For instance, in electronics, the basic function of a speaker involves creating openings for sound to pass through. A more advanced understanding includes adding sealing foam between the speaker and the casing to form a front sound chamber, and ensuring the area of the sound holes meets the speaker’s specifications for optimal sound transmission.

In high-level design, the creation of a sealed rear sound chamber is considered, where the volume and shape are specifically designed to meet the speaker’s acoustic requirements, ensuring optimal f0 and sound frequency curves for superior sound quality. This aspect of design, often invisible to outsiders, involves significant work and detail. Learning in this area requires a deep dive into each functional component, understanding, designing, testing, and improving them.

Designing for Movement and Space

Another common aspect of functional implementation is designing for movement and space. For example, when a motor drives a linkage mechanism, the structural design must consider the mechanics of the linkage’s movement and ensure adequate space for its operation. Since most products aim for compactness, internal space is often limited. Determining appropriate clearances and understanding the minimum space requirements for each type of functional component is crucial and comes with experience.

Overcoming Industry Barriers in Design

The knowledge related to protecting internal components and achieving their functionality often forms the main barrier to entry in different industry sectors of product structural design. However, these challenges are not insurmountable. They involve understanding how to use each component safely and effectively, following a unified thought process, and supplementing knowledge in unfamiliar areas. Much of this knowledge has been distilled into industry-specific experiential values.

While the underlying theoretical reasoning can be complex, in practice, understanding these experiential values can lead to rapid and effective product structural designs. It’s important not to be intimidated by seemingly complex theories. Believing in the versatility and capability of a product structural designer is key to success in this field.

The Role of Experience and Continuous Learning in Product Structural Design

The previous discussion on product structural design highlights the importance of experience values. It might seem that mastering software, understanding basic product concepts, and accessing design experience values are sufficient for product structural design. This is both true and untrue. For many junior product structural designers, this is indeed how they start. However, the correct interpretation and application of these experience values require deeper internalization and understanding. Knowing the principles of success but failing to apply them effectively is a common pitfall.

The Need for Updated Knowledge and Skills

In product structural design, when reconstructing appearance models, knowledge of manufacturing processes is crucial. For example, understanding whether a design is moldable and how to optimize it is essential. This knowledge needs to be constantly updated and refined. In preliminary structural design, considerations include how to facilitate assembly and part production, improve production efficiency, and understand assembly-related issues. These aspects also require continuous learning and updating.

When refining product structural designs, minor adjustments that might seem insignificant to an outsider can be crucial. Decisions about the appropriate amount of snap-fit engagement, the right clearance between parts, or the optimal dimensions for ribs in injection molding are all based on deep understanding. This understanding must be thorough, encompassing both the how and the why.

Motorola’s Design Guidelines

For instance, Motorola’s design manual suggests a 0.075mm gap between the lens (transparent window panel) and the surrounding shell. A junior designer might simply follow this guideline, but a more experienced designer will delve deeper.

This specific value relates to the CPK values of injection-molded shells and the precision of lens cutting. It involves understanding statistical tolerances and requires continuous updating of knowledge. In a small-scale factory setting, a 0.075mm gap might not be appropriate due to different CPK values compared to Motorola’s supplier system. Recognizing these nuances is what distinguishes a master designer who can adapt to different environments and industries without issue.

To excel in product structural design, one must engage in ongoing learning and skill updating. This approach ensures that a designer remains versatile and effective, regardless of changes in location or industry. It’s not just about knowing the rules but understanding their underlying reasons and adapting them to different contexts.

Other Knowledge

Mastering software, understanding principles, and gaining experience in product structural design are just the beginning. A product structural designer’s role encompasses much more.

Knowledge of Components

Firstly, a structural designer needs to be knowledgeable about various components. Many products are designed from the inside out, starting with selecting internal components, arranging them effectively, and then designing the exterior. This requires choosing appropriate components and placing them in positions that facilitate both functional and aesthetic design.

This task involves understanding the working principles of these components and collaborating with industrial designers and hardware engineers to meet both functional and aesthetic requirements. Due to the complexity of this work, specialized roles like Stack Engineers or Product Architects have emerged, requiring a blend of product thinking, structural thinking, and design aesthetics, along with hardware knowledge.

Factory Visits and Understanding Manufacturing Processes

A product structural designer must also visit various manufacturing and assembly facilities, such as mold factories and production lines. Understanding how different designs perform under various manufacturing and assembly processes is crucial.

This knowledge allows the designer to optimize their designs for manufacturability, improving part processing yield and assembly efficiency. Structural engineers are responsible for creating initial assembly instructions, which serve as a guide for production line setup and product understanding.

Furthermore, a product structural designer is responsible for organizing the entire product’s Bill of Materials (BOM) and distributing the corresponding manufacturing drawings to various suppliers, including mold makers, sheet metal factories, stamping factories, silicone factories, etc.

Coordinating with these suppliers to ensure each part is produced correctly and meets quality standards is a significant part of the job. Decisions about acceptable tolerances and surface flatness for assembly compatibility are crucial and fall under the designer’s purview. Due to the workload, specialized roles like Mold Engineers have been developed to handle these specific tasks.

The Ongoing Responsibilities of a Product Structural Designer

The job of a product structural designer doesn’t end with the completion of designs and the initial assembly of the product. In fact, a new and often longer phase begins, focusing on quality assurance and compliance with standards.

Before a product hits the market, it must pass various quality checks and certifications, such as 3C standards domestically or FDA and CE standards for exports. The designer’s role includes researching these standards beforehand to ensure compliance, analyzing issues post-testing, and iterating the design until it meets all requirements. This cycle of assembly, testing, problem-solving, and retesting continues until the product is ready for mass production.

Even when a product is ready for mass production, the structural designer’s work isn’t finished. They must ensure that every part meets the required standards and communicate these specifications to each supplier. This involves defining acceptable tolerances and creating traceable documentation to address any quality issues during mass production. In case of problems, the designer must devise both immediate and long-term solutions, effectively acting as a “product caretaker.”

Recap: Knowledge and Interactions in Product Structural Design

Reflecting on the foundational knowledge required for product structural design, it’s clear that a solid understanding of design principles, software, component knowledge, manufacturing processes, assembly techniques, quality standards, and problem-solving logic is essential.

Interactions with various professionals are a constant in this role. A product structural designer collaborates with product planners, industrial designers, hardware engineers, suppliers, production line staff, quality control personnel, testers, and project managers.

A comprehensive understanding is necessary, encompassing aesthetics, hardware, product planning, coordination with various suppliers and assembly plants, knowledge of quality standards, and familiarity with testing methods. The ability to identify and solve problems is crucial in this multifaceted role.

Conclusion: The Versatile Career Path of a Product Structural Designer

A product structural designer is intricately involved in almost every stage of a product’s lifecycle. Their role is not confined to the initial design phase but extends through the entire process of bringing a product to market. This comprehensive involvement provides them with a unique set of skills and knowledge that makes them highly adaptable and versatile in their career paths.

Potential Career Transitions

Due to their extensive experience and understanding of various aspects of desarrollo de productos, product structural designers often find opportunities for career transitions within and outside their original field. Some common career shifts include:

1. Product Planning: Their deep involvement in the design process equips them with the skills to strategize and plan new products effectively.
2. Procurement and Resource Development: Understanding supplier dynamics and manufacturing processes can lead them to roles in procurement and resource management.
3. Quality Planning: Knowledge of quality standards and testing procedures can pave the way for a career in quality assurance and control.
4. Factory Management: Frequent interactions with production lines and manufacturing processes can lead to roles in factory management.
5. Project Management: Exposure to the entire product development cycle, from conception to production, makes them suitable for project management roles.

The only fields where transitions are less common are industrial design and hardware engineering, which require specialized skills that are not typically the focus of a product structural designer.

A World of Opportunities

In summary, the career of a product structural designer is marked by a breadth of knowledge and a depth of experience that opens up numerous pathways for professional growth and transition. Their comprehensive understanding of the product lifecycle, from design to production and quality assurance, makes them valuable assets in various roles across industries.

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Developing a product is fun and hard work that needs careful planning, lots of ideas, and focus on what people want.

Whether you’re an entrepreneur or a product manager, knowing the main points in developing new things is very important for winning.

We will help you through the basic steps of product development, turning thoughts into facts and entering markets.

STEP 1: Idea Generation and Conceptualization

The first thing you do to develop a product is think of ideas y find chances. This can be done by studying the market, watching what customers want and don’t like, having creative talks or noticing empty spots in the business world.

Once you come up with a thought, it’s key to work on and give shape to that idea. This means thinking about who your plan is for, what worth does it hold and how different selling points can help set apart this from others. Prove your idea by asking for thoughts from possible users or people who are experts in the field.

STEP 2: Market Research and Competitive Analysis

Doing deep research on the market is very important to know about the people you want as customers, what they like best and who else is selling similar things.

a. Find out who the main group of people you want to reach is. This includes details about their age, gender and where they live. You should also know how these individuals act or what habits define them as well as when/how often they buy things

b. Study what other companies are selling to see where their products excell, flounder and stand out.

This study will assist you in placing your product well and making it stand out from what’s already there.

STEP 3: Product Design and Prototyping

Work together with industrial designers and engineers to turn the concept into real product designs.

a. Make drawings, layouts or 3D shapes to see and polish the product’s look, parts and how it works. Prototipos are really important for checking and confirming the design.

b. Develop prototypes by using rapid prototyping techniques or Impresión 3D, and get feedback from potential users.

c. Keep changing and improving the design using feedback from users as well as what is technically possible.

STEP 4: Engineering and Product Development

Once the product’s design is finished, move into the engineering and development steps. Work with engineers or product development teams to change the design into something that can be made and increased. Think about things like the materials used, and how they are made in a factory. Also, consider ways to lower costs and rules you need to follow. Make a simple plan for your project so you can talk easily between diseño, engineering y manufacturing teams.

STEP 5: Testing and Quality Assurance

Ensuring everything is safe with good testing y garantía de calidad is really important for making your product secure. It needs to follow the rules for success, safety and reliability.

a. See if the developed product works well, lasts long and is easy for folks to use.

b. Perform internal and user-based testing, addressing any issues or bugs that arise.

c. Iteratively improve the product based on feedback and test results, aiming for a seamless, user-friendly experience.

STEP 6: Manufacturing and Supply Chain Management

When the final product is set and tested, it’s time to plan production and manage the supply chain.

a. Find trustworthy manufacturers or partners for production that can match quality, quantity and cost needs.

b. Make sure the material, parts and assembly go smoothly.

c. Put checks for quality in place at every stage of making things.

d. Keep talking to suppliers and watch the production progress of making things so no delays happen.

STEP 7: Marketing and Distribution

Develop a comprehensive marketing strategy to introduce your product to the market, creating a positive first impression. Create a big marketing plan to get people aware, excited and wanting your item.

a. Find out the best ways to connect with your main audience, like using social media or online ads. You can also try traditional marketing methods if they work well for you.

b. Use public relations, influencers and media to create excitement. Make a fun event or plan to introduce your developed product. This will make people like it and have good memories about seeing it for the first time.

STEP 8: Post-Launch Evaluation and Improvement

After launching the product, closely monitor its performance and gather user feedback.

a. Find out how many things are sold, see what customers think and check the market’s reaction to know if something is good or bad.

b. Continuously improve the product by listening to what customers say and watching for new trends in markets.

c. Plan product updates, enhancements, or expansions to meet evolving customer needs and maintain a competitive edge.

Conclusión

Making a good product requires thinking about what people like and having thought-out plans. By following the information given, you can deal with issues of product development and make it more likely that your main customers will enjoy it.

Additionally, executing a well-thought-out marketing y launch strategy can significantly impact the success of your product. Invest time and effort in creating a compelling brand story, identifying the right marketing channels, and effectively engaging your target audience.

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