27/09/2022
Prueba de Concepto.
No todos los mecanismos tienen el mismo riesgo. Identificar que sistemas o partes requieren de un prototipado a detalle es fundamental para ahorrar en costos de desarrollo. Esta guía puede ayudarte a agilizar tu proceso de diseño.
1) Asegurate que tu diseño sea fácil y rápido de manufacturar
Utiliza materiales fáciles de procesar, en esta etapa de desarrollo no te enfoques en la resistencia al desgaste, sino en el costo de fabricar tu primera versión.
Un material más suave se traduce en menores tiempos de maquinado, lo que reduce significativamente los costes de manufactura.
2) Enfócate únicamente en la función principal
Es muy tentadora la idea de matar dos pájaros de un tiro, no obstante, por lo general los prototipos y la eficientización no se llevan bien.
Asegúrate primero que el concepto funciona correctamente, ya habrá tiempo para agregar funciones adicionales o hacer más de un proceso al mismo tiempo.
3) Olvida la presentación
Los acabados y detalles adicionales (como chaflanes y redondeos en los bordes) hacen visualmente más atractivo a un prototipo. A pesar de ello recuerda que probablemente ninguna de estas piezas sobrevivirá hasta la etapa final del proyecto, por lo que el detallado solo añade tiempo de manufactura innecesario.
4) Las iteraciones son parte del proceso de diseño
La experiencia definitivamente ayuda a minimizar la cantidad de iteraciones necesarias para desarrollar un proyecto. Sin embargo, siempre habrá una diferencia entre la simulación en el CAD y el comportamiento real del prototipo. Acumulamiento de tolerancias, fricción, rigidez, vibraciones y experiencia de usuario son algunos de los aspectos más complicados de anticipar mediante simulaciones.
5) Tómalo con calma
Las iteraciones son indispensables, y es fundamental considerarlas a la hora de calcular tiempos de desarrollo y costos de un proyecto.
Intentar hacer la versión final "a la primera" por lo general termina costando más, ya que se termina construyendo alrededor de un mal concepto, generando un proyecto lleno de parches.
Caso de Estudio:
En nuestro ejemplo desarrollamos un rodillo para manufactura de cubrebocas. La función de la pieza es soldar las 3 capas de material, además de atrapar el alambre que ajusta la nariz en su lugar.
El prototipo tenía como objetivo estudiar la interacción entre el rodillo y la soldadora ultrasónica, evaluar las tolerancias necesarias para la pieza final, revisar alguna posible interferencia con otros componentes al correr, etc.
Se obtuvieron las siguientes conclusiones (Imagen 3)
1) La profundidad entre los dientes y la parte lisa del rodillo era insuficiente. El producto (cubrebocas) quedaba marcado cuando pasaba por debajo del rodillo.
2) El dobles para el alambre de la nariz era demasiado ancho, lo que hacía que se desdoblara constantemente al correr, provocando paros y ajustes constantes en el equipo. Se concluyó en hacerlo mucho más angosto.
3) No era necesario hacer tantos cortes verticales en el rodillo para soldar el producto.
Además de estas correcciones de diseño, se adaptaron diferentes barrenos roscados para agregar placas con logotipos al rodillo, permitiendo agregar una marca al producto. (Funciones Adicionales y Optimización)
El prototipo se hizo en aluminio y tomó 6 horas en máquinas convencionales, pues se tomaron tolerancias bastante relajadas, lo que lo hace mucho más barato.
La versión final está hecha de acero de herramienta A2, que es mucho más duro de cortar, además de estar hecho en torno CNC y Centro de Maquinado de 4 ejes para mejorar las tolerancias. Esta pieza tomó 16 horas para su manufactura con tarifa de CNC y 4to eje, al menos cuadruplicando el costo del prototipo.
De haber hecho “a la primera” la pieza se habría requerido hacer 2 piezas de igual manera, pues a pesar de que el punto #1 y #3 eran fáciles de corregir, el punto #2 era imposible de corregir con la pieza original.
