TEMA 1 LAS TOLERANCIAS EN EL DISEO MECNICO

Las tolerancias se deben asignar en el mnimo nmero de cotas que son realmente

crticas en la funcionalidad de las piezas, ya que cada tolerancia aadida puede suponer

un aumento del coste o complicar su fabricacin.

Definiciones:

Tolerancia: diferencia entre el valor mximo y mnimo permitido para una determinada

dimensin.

Tamao bsico: tamao a partir del cual se establecen los valores mximos y mnimos

permitidos.

Tolerancia unilateral: se produce cuando la tolerancia se establece nicamente hacia

arriba o hacia abajo respecto al tamao bsico.

Tolerancia bilateral: cuando la tolerancia se establece tanto hacia arriba como hacia abajo

respecto al tamao bsico.

Ajustes:

Son relaciones entre una entidad dimensional externa y una interna que se ensamblan.

Existen ajustes con holgura (el agujero es mayor que el eje), ajustes con interferencia

(el eje es mayor que el agujero) o ajustes de transicin (puede haber pequeas holguras

o pequeas interferencias).

Normativa ISA:

Sistema simblico de notacin de tolerancias compuesto por una letra, que hace

referencia a los valores permitidos para la cota respecto al dimetro bsico, y un nmero,

que se refiere a la magnitud de la tolerancia permitida. Se utilizan maysculas para los

agujeros y minsculas para los ejes.

Se pueden organizar segn su nivel de precisin, que aumenta al disminuir el nmero.

Tipos de ajuste:

A prensa: para piezas de ajuste permanente unidas con mucha precisin.

Forzado: para piezas que deban quedar slidamente acopladas en cualquier caso,

pudiendo acoplarse y desacoplarse nicamente por medio de presin.

De arrastre: para piezas con acoplamiento fijo que solo puedan acoplarse y

desacoplarse a golpe de martillo pesado.

De adherencia: para piezas que tengan acoplamiento fijo y cuyo desmontaje no

sea frecuente, pudiendo acoplarse y desacoplarse a golpe de martillo corriente de

mano en piezas pequeas, y martillo fuerte en las grandes.

De entrada suave: para piezas que deban acoplarse y desacoplarse a mano o a

golpe suave con el mazo de madera.

De deslizamiento: para piezas que, bien engrasadas, se puedan acoplar y

desacoplar a mano.

De juego libre muy justo: para piezas que deban tener una holgura no muy

perceptible.

De juego libre: para piezas que deban tener una holgura bien perceptible.

De juego ligero: para piezas que deban tener una holgura bastante apreciable

entre ambas.

De juego fuerte: para piezas que deban tener una holgura amplia entre ambas.

Ordinario: piezas que tengan holgura amplia y una gran tolerancia de

fabricacin.

Corriente: cuando las exigencias de medida no son tan precisas. Se aplica

solamente en ajustes mviles.

Por contraccin o en caliente: De ligera presin, de presin media y de gran

presin (ste ltimo no puede usarse para hierro fundido).

Se puede relacionar la tolerancia que se puede alcanzar con un determinado proceso de

fabricacin con el acabado superficial que se consiga con dicho proceso. As, si se

necesita ms precisin se aumenta el nmero de operaciones, la calidad de los medios

productivos y, por tanto, el coste.

Tolerancia y coste:

Al aumentar el nmero de cotas con tolerancias, hay que tomar ciertas medidas: mayor

cuidado en la fabricacin, controlar ms los parmetros de proceso, procesos ms

costosos y aadir operaciones de acabado, aumentar los controles de calidad, aumentar

el nmero de rechazos de piezas, etc.

Acumulacin de tolerancias:

Partir de mtodos estadsticos -> mtodo Montecarlo.

TEMA 2 DISEO DE COMPONENTES EN METAL MECNICA

Una misma pieza, en funcin del proceso de fabricacin, vara de forma, as que no se

puede disear una pieza sin conocer su proceso de fabricacin.

Algunos procesos de fabricacin:

Forja: el metal caliente se coloca en el interior de la matriz abierta y al cerrarse se

le fuerza a llenar la cavidad.

Laminado: se deforma el material mediante rodillos laminadores que en una o

varias etapas van dando forma al perfil.

Compactacin de polvos metlicos: el material granulado es compactado a

presin, las partculas sufren una deformacin plstica quedando soldadas.

Fundicin y mecanizado

Electroerosin: se elimina material por la accin de pequeas descargas elctricas

entre el material y un electrodo.

Doblado de chapa: se generan piezas de pared delgada y espesor uniforma a partir

de una chapa plana.

Diseo en piezas fabricadas por fundicin:

Se produce una fusin del material mediante aporte de calor, se le da forma mediante un

molde y posteriormente se enfra el material de forma total o parcial en el interior del

molde para proceder despus a su desmoldeo. Existe fundicin en arena (mezclada con

arcilla para fabricar un molde desechable), en molde metlico (permanente, permite su

reutilizacin), a la cera perdida (con un modelo de la pieza en cera), por centrifugado

(con un molde que gira a altas revoluciones), etc.

Criterios generales en diseo de piezas para fundicin:

Los siguientes factores han de tenerse en cuenta a la hora de disear la pieza para

intentar evitarlos en la medida de lo posible.

Espesores de pieza: Se pueden introducir criterios de espesor mnimo asociados a los

diferentes procesos de fundicin y diferentes materiales. Es recomendable que los

espesores sean uniformes para evitar rechupes o vacuolas en las zonas ms gruesas.

Tambin se ha de tener cuidado con zonas de confluencia de nervios porque hay

acumulacin de material.

Contraccin: Durante la solidificacin de la pieza, sta se contrae pero de manera no

uniforme, lo que provoca deformaciones en las piezas de manera que pueden plantearse

problemas de tolerancias.

Diseo del molde:

- Particin: Superficies de particin escalonadas o curvas en moldes complican el

mecanizado y ajuste y pueden ocasionar problemas en el proceso de fabricacin.

- ngulo de desmoldeo: Para la separacin de la pieza, las superficies paralelas a la

direccin de desmoldeo tienen que llevar un ngulo de inclinacin que facilite la

separacin.

- Contrasalidas: Son zonas de la pieza que provocan la existencia de direcciones

adicionales de desmoldeo que no coinciden con la principal.

- Registro de machos: En los procesos de fundicin existen gradientes de presiones

para que se produzca el flujo del material, lo cual puede generar deformaciones

que afecten a la distribucin real de los espesores en la pieza.

- Salida de gases: Antes de comenzar el proceso de llenado del molde, ste est

lleno de aire, que tiene que salir para dejar espacio al material fundido. Se han de

evitar superficies horizontales donde el aire pueda verse atrapado y generar

burbujas u orificios en la pieza.

- Mecanizado posterior y acabado superficial: Si se disea una pieza que va a

necesitar mecanizado posterior, se tiene que pensar en facilitar al mximo este

proceso.

- Detalles complejos: Si existen, se puede fabricar la pieza en partes ms sencillas

que luego puedan ser unidas, o fabricarla sin esos detalles que podrn ser

aadidos posteriormente.

Diseo en piezas fabricadas por mecanizado:

El mecanizado consiste en el arranque de material de una preforma inicial mediante una

herramienta. Se pueden clasificar en funcin de su finalidad (corte, rectificado,

taladrado), en funcin del nmero de filos de la herramienta utilizada (cepilladora,

serrado, esmerilados), etc.

Criterios generales en diseo de piezas para mecanizado:

Mnima eliminacin de material: Cuanto mayor sea la cantidad de material a mecanizar,

mayor coste de tiempo y econmico se necesitar para realizar la operacin.

Separacin de formas complejas en simples: De esta manera, se evita mecanizar formas

que puedan resultar complejas, aunque hay que valorar que sta opcin puede suponer

prdida de rigidez y ms operaciones de montaje y ajuste entre las piezas.

Accesibilidad de herramientas: No debe haber riesgo de interferencia con otras zonas de

la pieza y el acceso debe ser fcil para facilitar un mecanizado ms rpido.

Formas adecuadas a herramientas: De manera que sea sencillo mecanizar dicha forma, y

teniendo en cuenta e intentando minimizar las acciones o fuerzas sobre la herramienta

durante el proceso.

Mecanizados de ejes frente a agujeros: Es aconsejable mecanizar en la pieza interior mejor

que en la pieza exterior.

TEMA 3 CRITERIOS DE DISEO DE PIEZAS DE PLSTICO

INYECTADAS

Los tres elementos principales de un proceso de inyeccin son el molde (que supone

una gran inversin econmica respecto al coste de la pieza, y el cual consta de la huella y

otros mecanismos como refrigeracin o alimentacin, por ejemplo), el material (siendo

los ms utilizados en este proceso los materiales termoplsticos) y la mquina de

inyeccin (que es la encargada de preparar el material, introducirlo al molde,

mantenerlo cerrado y extraer la pieza).

Materiales termoplsticos:

Al aumentar su temperatura reblandecen y funden, y endurecen al volver a enfriar

recuperando su estado slido inicial. As, para su transformacin se parte del material en

granza, se aplica calor, se le fuerza a adoptar una determinada forma y por ltimo se

enfra hasta que solidifique.

Una gran ventaja de estos materiales es que pueden volver a ser utilizadas para nuevas

piezas, lo cual implica una ventaja desde el punto de vista ecolgico y de coste de gestin

de recursos.

Los ms utilizados son: poliolefinas (polietileno PE y polipropileno PP), estirnicos

(poliestireno PS y acrilonitrilobutadienoestireno ABS), policloruro de vinilo PVC,

polimetilmetacrilato PMMA, politereftalato de etileno PET, poliamidas PA o

policarbonato PC.

Los termoplsticos estn compuestos por un polmero o mezcla de polmeros ms un

porcentaje menor del 2% de aditivos que le otorguen caractersticas (colorantes,

estabilizantes, antiinflamable...) y adems se les pueden aadir cargas de otros

materiales diferentes (5-60%) para modificar sus propiedades (talco, fibra de vidrio o

carbono, aluminio, maz, madera).

Proceso de inyeccin:

Consta de 5 etapas:

- Inyeccin: Con el molde cerrado, el husillo empuja el material fundido hacia el

interior de la cavidad por la boquilla del molde (producindose un aumento de

presin en el interior). La velocidad del husillo definir el caudal que entrar en

el molde. El tiempo de inyeccin suele ser de pocos segundos para evitar

enfriamientos que generen defectos o aumentos en la viscosidad del material.

- Compactacin: Una vez lleno, el material comienza a enfriarse resultando una

contraccin. Para compensarla, se introduce material controlando la presin

(llamada de compactacin o de remanencia) con el objetivo de igualar las

presiones de manera que toda la pieza tenga una distribucin de contraccin ms

o menos uniforme.

- Enfriamiento: Se enfra la pieza controlando el tiempo y la temperatura del molde

a travs de los canales de refrigeracin, por los cuales circula lquido refrigerante.

- Dosificacin: Durante el enfriamiento de la pieza, se prepara en la cabeza del

husillo la dosis necesaria para la prxima inyeccin.

- Expulsin de la pieza: La pieza se terminar de enfriar a temperatura ambiente,

producindose una ltima contraccin postmoldeo.

Influencia de la contraccin en el diseo:

Un problema muy importante en los plsticos inyectados es el control de la contraccin

de la pieza, pues sta va a sufrir una contraccin no uniforme que se mover entre unos

valores mximos y mnimos.

Curvas PVT:

Permiten caracterizar el volumen especfico (inverso de la densidad) en funcin de la

presin a la que est sometido y de la temperatura, que van variando durante el proceso.

En estas curvas se observan las diferentes fases que experimenta el plstico: plastificacin

(1-2), inyeccin (2-3), compactacin (3-4), enfriamiento (4-5) y expulsin y contraccin

postmoldeo (5-6-1).

El diagrama PVT representa

la evolucin media que lleva

el material durante el

proceso de inyeccin, pero

cada punto puede llevar una

trayectoria diferente por

variaciones de presin y

temperatura en funcin del

punto de la pieza.

Contraccin diferencial en las piezas:

Esta contraccin se debe principalmente a dos motivos: la distribucin no uniforme de

presiones durante el proceso de inyeccin en el interior del molde, y la distribucin no

uniforme de temperaturas a lo largo de la pieza y del molde.

Distribucin de presiones no uniforme durante el llenado:

Durante la inyeccin, el plstico llena el molde avanzando desde la entrada hasta el final,

y para que se produzca este avance ha de existir un gradiente de presiones entre

dichos puntos. Conforme se produce el llenado, la presin en la entrada va aumentando

hasta alcanzar un mximo en el ltimo instante del llenado. Esta presin va

disminuyendo en direccin hacia el punto de salida, donde la presin es la atmosfrica.

Despus, aunque la presin tiende a igualarse, no se consigue totalmente, quedando una

parte del material sometida a mayor presin y, por tanto, contrayndose menos dicha

parte.

As, como norma general los valores de contraccin aumentan al alejarse de los puntos

de entrada de material.

Distribucin no uniforme de temperaturas:

El material puede calentarse si el llenado es muy rpido o el molde se encuentra caliente,

o puede enfriarse si el llenado es lento o el molde se encuentra muy fro. A esto se le

suma que es imposible conseguir una temperatura perfectamente uniforme en la

superficie del molde. Cuando la pieza comience a enfriarse habr una distribucin de

temperaturas de la pieza donde las zonas ms calientes se enfriarn ms que las zonas

fras y, por tanto, se contraern ms, generando una contraccin no uniforme.

Relacin diseo de molde diseo de pieza:

En el diseo de piezas hay que tener en cuenta el diseo del molde, puesto que la

colocacin de la pieza en el molde, su desmoldeo, los espesores y formas van a influir de

forma muy importante en la forma real de la pieza y por tanto en su funcionalidad.

Hay que distinguir entre la forma ideal de la pieza, la geometra del molde y la

geometra real.

En cuanto al desmoldeo, los diseos ms sencillos son aquellos que desmoldean de

forma natural, segn las direcciones de apertura del molde. Tambin hay piezas que

presentan zonas que se denominan en contrasalida, que necesitan de algn tipo de

mecanismo para que se produzca el desmoldeo.

Para separar una pieza del molde es necesario darle un ngulo de desmoldeo en las

superficies del molde paralelas a los movimientos que se producen segn la direccin de

desmoldeo. Ha de tenerse cuidado al fijar este ngulo porque puede daar la

funcionalidad de la pieza.

Problemas y soluciones de geometras tipo:

Efectos que se producen en las piezas de plstico fabricadas por inyeccin:

Placa cuadrada de espesor uniforme: Se obtendr una longitud y espesor menor al de la

huella del molde debido a la contraccin.

Placa con dos espesores diferentes: Las zonas ms gruesas se enfran ms lentas y se

contraen durante ms tiempo, esto puede generar deformaciones en las zonas finas al

verse arrastradas por la contraccin de las otras. Adems, las piezas se enfran desde la

superficie hacia el interior, y las zonas interiores tardan ms en enfriar porque el calor ha

de salir a travs del plstico, que es aislante.

Efecto esquina: La parte exterior de la esquina enfra ms rpido porque tiene ms

superficie por la que enfriar, esto provoca que se cierre el ngulo de la esquina. Si la

rigidez del material no permite este cierre, se pueden generar vacuolas en la esquina.

Adems, si se inyecta por la esquina, la zona por la que entra material contrae menos.

Puede solucionarse este problema mediante rebajes o redondeos de las esquinas.

Efecto caja: es el efecto esquina multiplicado por cuatro esquinas.

Superficie con nervio: Los nervios pueden afectar al desmoldeo de la pieza, pueden

generar zonas calientes en el molde y siempre generan una zona de mayor espesor en la

interseccin con la superficie donde van colocados, lo que puede generar rechupes

(hundimientos debido a la contraccin ms lenta en esa zona de mayor espesor) o

incluso vacuolas. Como en el efecto esquina, se pueden generar rebajes o

estrechamientos para solucionarlo, o un engrosamiento de la zona para compensar.

Caja con nervio: Los nervios interiores colocados para otorgar rigidez a los cuerpos,

suelen tener menos espesor para evitar rechupes en la interseccin, pero esta diferencia

de espesor provoca diferentes contracciones, lo cual puede generar deformaciones.

Alojamiento para engarce: Las uniones por engarce suelen suponer un orificio en la pieza,

lo cual conlleva a zonas dbiles pudindose generar roturas durante el clipado o debido a

esquinas vivas que puedan ser concentradores de tensiones. Se puede solucionar con

regrueses o cambiando la direccin del flujo.

Cilindro con contraccin diferencial: La contraccin en direccin longitudinal es mayor

que en direccin trasversal de modo que en la pieza final resultaran tensiones residuales

internas al material.

Sobreinyeccin con lnea de soldadura: En el proceso de Sobreinyeccin, el inserto que se

coloca en el interior del molde genera lneas de soldadura su alrededor y tambin genera

tensiones en el material, al no permitir la contraccin del plstico que le rodea. Debido a

esto se presentan zonas dbiles alrededor del postizo.

Orificio para atornillado: Si se hace un orificio en una pieza para el paso de un tornillo,

aparecer una lnea de soldadura, que es una zona dbil en la pieza. Si el tornillo es de

cabeza cnica, al apretarlo, ste generar una fuerza que tender a separar esa lnea de

soldadura, pudiendo provocar la rotura. Para solucionar esto se pueden usar otro tipo de

tornillos (de apoyo plano) o cambiar la lnea del flujo para cambiar la posicin de la lnea

de soldadura a una zona menos dbil.

Nervio en disminucin: Estos nervios van disminuyendo su altura hasta cero, de manera

que se pueden generar distribuciones de tensiones en las zonas de menor altura mayores

que si no hubiera nervio. Adems, se pueden generar cambios bruscos de rigidez en la

pieza que haga que se concentren tensiones en esa zona.

Nervios en funcin del tipo de esfuerzo: En el diseo de nervios es importante conocer el

tipo de esfuerzo al que va a estar sometida la fuerza porque en funcin del tipo de nervio

que tengamos el esfuerzo ser mayor o menor.

TEMA 4 REDISEO EN PLSTICO

Diseo en plstico frente a metal

Ventajas Desventajas

Coste reducido. Peso reducido.

Esttica (dar color sin coste aadido). Posibilidad de generar zonas planas.

Fabricacin rpida. Resistencia a la corrosin.

Inversin y riesgo de que no sea funcional

tras haber fabricado el molde. Menor rigidez y resistencia.

Peso reducido (puede ser problemtico). Limpieza (ensuciamiento ms rpido).

Diseo en plstico frente a madera

Ventajas Desventajas

Coste reducido.

Reduccin de operaciones y piezas. Higiene (ms fcil de limpiar).

Resist. a la corrosin y a la intemperie. Reciclaje completo.

Seguridad (no produce astillas). Esttica (dar color, formas)

Diseo fijo (para cambiarlo hay que

cambiar el molde, muy costoso). Inversin y riesgo de que no sea funcional

tras haber fabricado el molde. Variaciones frente a temperaturas altas o

bajas.

Diseo en plstico frente a hormign

Ventajas Desventajas

Tiempo de fabricacin mucho menor. Menor peso (transporte ms barato).

Posibilidad de desmontaje. Modularidad (adaptacin).

Limpieza ms fcil. Resistencia a impacto y al desgaste.

Inversin y riesgo de que no sea funcional tras haber fabricado el molde.

Sustitucin frente a rediseo:

En el caso de sustitucin estamos cambiando simplemente el material de fabricacin de

la pieza pero sin alterar los procesos de fabricacin, pudiendo estos no ser los ptimos

para ese material. En el rediseo se tienen en cuenta las mejoras que se pueden

incorporar al nuevo material y cambiando los procesos de fabricacin a los ms

adecuados.

Criterios para el rediseo en plstico:

Formas: Con el diseo en plstico tenemos la posibilidad de generar formas que tienen

fabricacin ms compleja en otros materiales.

Reduccin del nmero de piezas: Al poder generar formas, se puede reducir el nmero de

piezas del conjunto, lo que supone un ahorro en operaciones de montaje. Tambin se

pueden introducir formas en las piezas para aumentar sus funciones, dndole un valor

aadido.

Acabados: Los materiales plsticos permiten variabilidad de texturas superficiales,

colores y aspectos estticos muy variados, en la mayora de las ocasiones sin coste

aadido para la pieza.

Procesos de transformacin: Se pueden introducir variaciones sobre los procesos de

transformacin de plsticos convencionales para permitir variantes geomtricas, de

acabados y de propiedades.

Comportamiento del material: Las propiedades de los plsticos son, en general, peores

que las de los materiales clsicos, pero pueden mejorarse mediante la adicin de cargas

como talcos, fibra de vidrio, fibra de carbono y otras, con las que su comportamiento

mejora notablemente. Es importante conocer las propiedades de los plsticos y cmo y

en funcin de qu varan para desarrollar un diseo correcto. Factores que afectan a los

plsticos son:

Temperatura de trabajo: Un mismo material plstico se puede comportar de

forma muy diferente dependiendo de la temperatura a la que se encuentre.

Velocidades de aplicacin de las cargas: A velocidades altas de aplicacin de

esfuerzos el material se vuelve rgido y admite deformaciones muy bajas,

mientras que al disminuir la velocidad y aplicar las cargas de forma lenta, tiende

a sufrir deformaciones ms elevadas.

Tiempos de aplicacin de las cargas: Frente a una carga de larga duracin, la

deformacin aumenta con el tiempo y una pieza que soporta bien un esfuerzo

inicialmente puede fallar al cabo de un tiempo determinado. Tambin se produce

la relajacin de esfuerzos en piezas sometidas a deformacin permanente, lo cual

puede suponer un problema en el diseo de uniones con apriete.

Contacto con determinadas sustancias: Algunos plsticos pueden variar

notablemente sus propiedades al contacto con algunas sustancias.

Condiciones de transformacin: Factores como temperaturas de transformacin,

velocidades de flujo, velocidad de enfriamiento, diseo de moldes o mquina

utilizada influyen en los valores reales de rigidez y resistencia de la pieza.

TEMA 5 CRITERIOS DE DISEO MECNICO

BAJO CARGAS QUE PRODUCEN FATIGA

En el fallo por fatiga la rotura puede aparecer con cargas medias y bajas donde

aparentemente el material no est sometido a tensiones muy elevadas. La rotura se

produce de forma inesperada.

Caractersticas del fallo por fatiga:

Cargas que producen fatiga: El fallo por fatiga lo produce la existencia de cargas variables,

las cuales se caracterizan por su amplitud. La combinacin de la amplitud del esfuerzo

alternante (a) y el valor medio de esfuerzo variable (m) favorecer el fallo por fatiga.

Proceso de rotura: La rotura se produce despus de un proceso de crecimiento de grieta

en el cual va disminuyendo de forma progresiva la seccin resistente de la pieza. La

grieta surgir a partir de una singularidad en la pieza o de un concentrador de esfuerzos.

A cierto tamao de grieta y, en funcin de la carga que se aplica, se alcanzar una

tensin mxima que generar la rotura del componente.

Estudio de la seccin de fractura: Mediante la observacin de la seccin de fractura se

pueden deducir aspectos relacionados con la naturaleza de la carga y magnitud de la

misma. Las zonas ms rugosas suelen indicar zonas de rotura rpida correspondiente a la

rotura final catastrfica de la pieza, mientras que las zonas de aspecto ms fino o pulido

suelen corresponder a zonas de crecimiento de grieta. Si la superficie rugosa es muy

grande respecto a la superficie total, se deduce que el esfuerzo ha sido muy elevado o que

el concentrador de esfuerzos era muy fuerte. Si la zona rugosa es muy pequea, la rotura

se ha producido despus de un fuerte proceso de crecimiento de grieta y con una fuerza

de rotura muy baja.

Factores que influyen en el fallo por fatiga:

El coeficiente de seguridad (N) es un valor que pretende englobar aquellos factores de

incertidumbre con respecto a la magnitud, naturaleza, efecto indeseado de las cargas que

se aplican y posibles debilidades del material debido a imperfecciones o

heterogeneidades difciles de cualificar de antemano. Un modelo muy utilizado para el

clculo por fatiga es el criterio de Soderberg.

1

=

+

= =

= =

=

= =

El lmite a fatiga del material representa un valor de tensin por debajo del cual el

material no falla a fatiga despus de un nmero muy elevado de ciclos en un ensayo tipo

normalizado.

Factores ms influyentes en la correccin del lmite a fatiga del material:

Factor de acabado superficial: Un acabado con rugosidad menor puede suponer

mayor resistencia a fatiga que un acabado ms basto puesto que la mayor

rugosidad implica mayor concentrador de esfuerzo superficial y ms posibilidad

de generacin de grieta.

Factor de tamao: Mayor posibilidad de encontrar impurezas o defectos en el

material cuanto mayor sea el tamao de los componentes.

Factor de temperatura: Mayor temperatura implica un comportamiento ms

dctil de los materiales, por lo que favorecer el calentamiento y la propagacin

de grietas.

Factor de confiabilidad: Este factor representa el coeficiente de seguridad que se

aplica cuando se desea una probabilidad de fallo determinada.

Factor geomtrico de concentracin de esfuerzos: Representa el aumento de

tensiones que se puede encontrar a lo largo de una seccin debido a la aparicin

de un elemento geomtrico singular. En las zonas prximas a la singularidad el

valor de tensiones aumenta, mientras que en zonas ms alejadas disminuye. Para

la consideracin de este factor se puede incluir otro factor adicional de

sensibilidad a la entalla, por la cual algunos materiales no soportan apenas cargas

ante la presencia de grietas o cantos vivos.

El fallo por fatiga en materiales plsticos:

Los materiales plsticos son muy sensibles a la presencia de entallas. Al aplicar cargas de

consideracin y de naturaleza variable, el fallo puede producirse por propagacin de la

grieta o por reblandecimiento y fundido de la matriz termoplstica, pues al aplicar cargas

variables se generar calor debido a los ciclos de histresis (carga-descarga).

Criterios de diseo para mejorar el comportamiento a fatiga:

Se puede establecer como criterio general la eliminacin o reduccin de cualquier

singularidad a lo largo de las secciones resistentes ms solicitadas. Se procurar para ello

generar formas suaves mediante la introduccin de redondeos y eliminacin de aristas

vivas, as como apartando los cambios de seccin de las secciones ms desfavorables. As,

se tratar de eliminar los concentradores de esfuerzos, reforzar las secciones crticas o

ubicar convenientemente los elementos singulares.

TEMA 6 TENSIONES TRMICAS EN EL DISEO MECNICO

Es importante tener en cuenta las condiciones en las que se van a encontrar los

componentes mecnicos a la hora de disearlos, puesto que las variaciones de

temperatura pueden tener importantes efectos en su funcionamiento.

Los aumentos de temperatura generan dilataciones en las piezas y, por tanto, cambio de

dimensiones o formas. Adems, si se generan tensiones trmicas se puede generar el fallo

del componente o una reduccin de su vida til.

Dilataciones y tensiones trmicas:

Un componente tiende a dilatarse en funcin del material de que est hecho, de sus

dimensiones y del salto trmico que se tome como referencia de la siguiente forma:

=

siendo el coeficiente de dilatacin lineal o, lo que es equivalente, la deformacin

unitaria que se produce por grado y que es caracterstica de cada material.

=

=

Para evitar el fallo conviene tener coeficientes de dilatacin bajos, saltos trmicos bajos,

rigidez del material baja y resistencias a la rotura altas.

Criterios para la seleccin de materiales:

Una correcta seleccin de materiales puede optimizar los diseos. Interesan materiales

con coeficientes de dilatacin bajos ( ), productos de coeficiente de dilatacin por

mdulo elstico bajos (E ) y cociente entre resistencia de rotura y el producto de

coeficiente de dilatacin por mdulo elstico alto (/E ).

Frenado:

Generan las tensiones de origen trmico pueden ser de contigidad o de forma:

Frenado de contigidad: Surge entre dos piezas y se produce cuando stas estn

unidas o son solidarias y, o bien son del mismo material y sufren diferentes saltos

trmicos, o son de diferentes materiales y se someten a una variacin de

temperatura.

Frenado de forma: Se produce en una pieza cuando se genera una distribucin no

uniforme de temperaturas a lo largo de la pieza, con la consiguiente tendencia

irregular a la dilatacin o a la contraccin.

Soluciones a los problemas de frenado:

Frenos elsticos: Son zonas dentro de las piezas, de menor rigidez en la direccin

en la que se esperan dilataciones o contracciones, y que, por tanto, pueden sufrir

deformaciones sin necesidad de unos enormes esfuerzos. Mediante este mtodo

se puede tener controlado el nivel de tensiones trmicas para que no sean

peligrosas para la pieza, reduciendo la posibilidad de fallo.

Holguras: Una forma de combatir las tensiones de origen trmico es permitir

mediante el diseo las dilataciones de las piezas dejando holguras entre los

componentes mecnicos. Si son suficientemente grandes, se eliminarn

completamente las tensiones trmicas, si no lo son, al menos conseguirn

reducirse. Hay que establecer las zonas de holgura de forma que sean efectivas y

que no comprometan la funcionalidad de la pieza.

Juntas de dilatacin: Semejante al sistema de holguras, pero en lugar de dejar

zonas sin material, stas se rellenan con un material de baja rigidez de manera

que el nivel de tensiones es bajo.

Refrigeracin de zonas: Cualquier sistema que ayude a controlar los rangos de

temperaturas que alcance un conjunto mecnico ayudar al control de los efectos

ocasionados por los frenados de forma.

Rigidez de uniones: Si existen dimensiones crticas en la funcionalidad de un

componente, podemos forzar en el diseo dichas dimensiones registrando la

pieza e impidiendo que sta se dilate o contraiga de forma libre, a pesar de que

esto genere tensiones en la pieza.

Seleccin de registros: La eleccin de cmo se sujete una pieza puede afectar

notablemente a la posicin relativa de zonas crticas en el conjunto.

TEMA 7 LA RIGIDEZ EN EL DISEO MECNICO

En la mayor parte de los casos, existen requerimientos de un elemento en los que, sin

necesidad de que se rompan sus partes o elementos, puede darse el caso de que el

conjunto no funcione bien.

As, encontramos el criterio de rigidez muy restrictivo para asegurar que un componente

no falla. Ahora hablamos de deformaciones. En un diseo mecnico, se debe estudiar

qu deformaciones son admisibles de forma que se mantenga la funcionalidad del

conjunto.

El concepto de rigidez:

El concepto de rigidez surge de la relacin = , donde F es la accin, fuerza o par

que genera una deformacin lineal o angular (para movimientos de rotacin = ).

El factor K es el parmetro dependiente del diseo de la pieza o componente que

relaciona la accin exterior con el desplazamiento que produce. La rigidez K depende del

material, de la geometra y de la configuracin de los apoyos.

Ejemplos de rigidez de elementos simples:

Entendemos el concepto de rigidez como la relacin que existe entre la carga aplicada y

el desplazamiento que produce. Su clculo depender de si el componente trabaja a axil,

flexin o torsin. En una barra de longitud L, seccin A y carga P:

Trabajo a axil Trabajo a flexin

=

=

Barra en voladizo Barra biapoyada Barra biempotrada

=

=

3

3

=

=

48

3

=

=

196

3

La rigidez fuera del rgimen elstico:

La rigidez depende linealmente del mdulo elstico, pero en la mayora de materiales

ste no tiene un valor constante. Fuera del rgimen elstico aparecern deformaciones

plsticas y, por tanto, permanentes en el componente. La aparicin de deformaciones

moderadas no presenta peligro si la carga esttica y la deformacin no influye en el

trabajo del conjunto, ya que endurece las piezas y limita las deformaciones posteriores.

Acciones para el incremento racional de la rigidez:

Criterios para aumentar la rigidez de un componente sin empeorar otras caractersticas

como el peso, etc.

Sustitucin de los esfuerzos de flexin por traccin-compresin:

El trabajo de las secciones a traccin o compresin es ms eficiente que a flexin porque

la distribucin de tensiones en la seccin es uniforme. A traccin o compresin la

seccin se aprovecha al mximo, mientras que trabajando a flexin trabaja ms el

material que se encuentra ms alejado del eje de giro y ms prximo al empotramiento.

Diferentes diseos se pueden comparar segn diferentes parmetros como la tensin

mxima, la flecha que se produce en el punto de aplicacin de la carga y el dimetro.

Tambin comparando los parmetros geomtricos ms caractersticos como la relacin

longitud/dimetro o ngulos.

Bloqueo de las deformaciones:

En un conjunto mecnico de varias piezas hay que considerar tanto la rigidez de las

piezas como de las uniones que existen entre ellas, pues la rigidez total ser la suma de

ambas. En una estructura pueden colocarse elementos diagonales o tirantes que

bloqueen las deformaciones de la estructura de manera que trabajen a traccin y

compresin, pues aumentan notablemente su rigidez, independientemente de que la

falta de rigidez sea en las barras o en los nodos.

Pueden producirse fallos de rigidez por pandeo en las barras. Para solucionarlo se puede

reducir su longitud y aumentar la rigidez de los nodos.

Si dividimos un conjunto en muchas partes, perdemos rigidez en las uniones.

Diseo de apoyos:

La rigidez depende tambin de cmo se sujeten las piezas. Se puede mejorar el diseo de

los apoyos reduciendo la distancia entre la pieza y su apoyo e incluso formando una

nica pieza entre el conjunto y el apoyo.

Disposicin de los apoyos:

El nmero de apoyos y la disposicin de stos a lo largo de un eje o estructura son

determinantes tambin de su rigidez. Por esta razn, su aumento puede mejorarla.

Diseo racional de las secciones:

Cuando no es posible evitar las cargas de flexin o torsin, se produce una distribucin

no uniforme de las cargas a lo largo de la seccin resistente. Se puede optimizar la forma

de la seccin resistente quitando material de donde no vaya a trabajar y recolocndolo

donde vaya a ser ms eficiente, lo cual hara ms uniforme la distribucin de cargas.

Si en una seccin la periferia es la que soporta la mayor parte del esfuerzo, se debe

intentar aumentar el material perifrico, sin aumentar el peso para no alterar otros

aspectos positivos del diseo, para mejorar la rigidez de manera proporcional al

momento de inercia I (si se trabaja a flexin) o al momento de inercia polar (si se trabaja

a torsin).

Como la rigidez de un componente es proporcional al momento de inercia de sus

secciones, cualquier aumento en el momento de inercia respecto a la seccin inicio se

entiende como idntico incremento en la rigidez (K/K0 = I/I0).

Aumento de la rigidez transversal:

Al aumentar el dimetro de una seccin circular manteniendo su peso (disminuyendo a

su vez el espesor) aumentaramos su inercia y por tanto su rigidez. El problema pasa a

ser que hay posibilidad de fallo en zonas dbiles localmente, y es necesario rigidizar estas

zonas crticas.

Para aumentar la rigidez se pueden disponer cinturones y nervios en la zona de accin de

la carga.

Utilizacin de nervios:

La introduccin de nervios puede ayudarnos a aumentar la rigidez y resistencia de una

pieza sin aumentar su espesor y sin aumentar de forma notable el peso. En el diseo de

los nervios hay que tener en cuenta su nmero, su ubicacin y su forma. Diferentes

configuraciones de nervios influyen de distinta manera sobre la inercia y el momento

resistente de la seccin en la que estn colocados.

Como norma general podemos determinar que la introduccin de nervios siempre

mejora la rigidez, no puede influir negativamente en ningn caso, pero hablando de la

resistencia s puede disminuirla si se colocan de forma incorrecta, obtenindose

tensiones mximas mayores en el diseo con nervios respecto al diseo sin nervios.

En general, mayor altura de nervios y menor espaciado de los mismos implica mayor

rigidez y resistencia.

Ejemplos de estructuras rigidizadas:

Elementos rigidizadores concentrados o distribuidos:

Deben evitarse los refuerzos localizados y procurar que la pieza tenga rigideces

distribuidas y no concentradas.

Nervios que trabajen a traccin frente al trabajo de compresin:

Hay materiales que presentan un mejor comportamiento a compresin que a traccin,

por lo que, de forma general, se puede decir que es mejor disearlos a compresin

aunque teniendo cuidado con la posibilidad de que sufran fallo por pandeo.

Un nervio ms eficaz ser aquel que restrinja ms la deformacin.

TEMA 8 EL PESO Y VOLUMEN EN EL DISEO

Una tendencia general en el diseo es buscar la reduccin del peso y del volumen por

diversos factores: ahorro econmico al reducir el material empleado, mejora de la

funcionalidad y reduccin del impacto ambiental.

El peso de un componente puede venir condicionado por el proceso de fabricacin con el

que sea diseado, por ejemplo al tener limitado el espesor mnimo, o si el aligerar una

pieza supone ms costes que ventajas produce.

En ocasiones el peso de un conjunto mecnico viene condicionado por aspectos

funcionales, por ejemplo para evitar la aparicin de deformaciones.

Salvo en aplicaciones especficas, la reduccin del peso no suele ser un objetivo

prioritario. Habr que tener en cuenta si al aligerar se produce riesgo en el coeficiente de

seguridad tanto por resistencia como por rigidez.

Diseos donde el peso es valorado:

Existen sectores o productos donde se valora que el diseo sea ms pesado, pues para

algunas aplicaciones el peso mejora la funcionalidad o simplemente por la asociacin del

peso a mayor calidad, seguridad, estabilidad...

Diseos donde la reduccin de peso es valorada:

Hay sectores en los cuales la reduccin de peso es una imposicin, a pesar de que pueda

resultar ms costoso.

En piezas de plstico inyectadas se puede aligerar peso mediante la espumacin o la

inyeccin con gas.

Comparacin de diseos en funcin del peso y del volumen:

Peso especfico: Se define a partir del peso del conjunto que se quiere comparar en

relacin con la caracterstica que consideremos representativa o de referencia del

conjunto.

=

=

Volumen especfico: Se define a partir del volumen del conjunto que se quiere comparar

en relacin con la caracterstica que consideremos representativa o de referencia del

conjunto. El volumen se puede expresar a travs del peso y la densidad.

=

=

Optimizacin de secciones: rigidez y resistencia relativas:

Hay que tratar de optimizar las secciones resistentes de cara al aprovechamiento mximo

de estas, que ser mayor cuanto ms uniforme sea la distribucin de tensiones en dichas

secciones resistentes. Si las tensiones son ms uniformes, la seccin resistente se podr

disminuir y, por tanto, se reducir el peso y volumen de la pieza.

Otra forma de intentar aligerar es mediante la seleccin ptima de las formas de las

secciones. Para comparar la rigidez de dos secciones lo hacemos mediante la inercia y

para comparar su resistencia a travs del mdulo resistente.

Como la resistencia y la rigidez por unidad de rea no son parmetros adimensionales,

para poder comparar secciones de forma absoluta tendremos que adimensionalizarlas

definiendo la rigidez reducida (i) y la resistencia reducida (w).

=

2 =

3/2

A partir de la resistencia y rigidez reducidas se pueden comparar las secciones

independientemente del tamao.

Anlisis de perfiles de seccin circular:

Optimizacin a igual peso:

Comparamos perfiles circulares de igual peso G, partiendo de uno macizo a una hueca

cada vez ms grande de manera que el rea sea constante, se observa que con el diseo

ahuecado se aumenta de forma notable la resistencia y la rigidez de la seccin

manteniendo el peso constante.

Como desventaja vemos que aumentara el volumen del perfil y que habra que tener

cuidado con la disminucin de rigidez transversal al pasar a una seccin de pared

delgada.

Aligerar para volumen constante:

Comparamos perfiles circulares de igual dimetro exterior. Se proceder a quitar

material del interior de manera que el peso disminuir. Se tiende a secciones huecas de

pared delgada. A medida que la relacin entre el dimetro interior se aproxima al valor

del exterior, la resistencia e inercia relativas van disminuyendo cada vez de forma ms

acentuada, al igual que el peso.

En este caso tambin se ha de tener cuidado con la disminucin de rigidez transversal al

pasar a una seccin de pared delgada.

Aligerar para igual resistencia:

Comparamos perfiles circulares con igual resistencia. Al quitar material del interior

habr que ir recolocndolo por el exterior, de manera que se tiende a secciones huecas

de pared delgada. En este caso, al aumentar la relacin entre dimetros , aumenta la

inercia relativa y disminuye el peso.

Criterio de resistencia equivalente:

El criterio de resistencia equivalente busca obtener diseos con coeficientes de seguridad

constante a lo largo de las diferentes secciones resistentes de las piezas. Esto permite

aligerarlas en las secciones menos cargadas siempre que el aligeramiento no genere

tensiones superiores a la mxima que aparece en la seccin ms crtica.

Criterios de aligeramiento:

Aligeramiento de zonas poco solicitadas:

Se puede eliminar material en zonas que apenas trabajan o estn cargadas sin que esto

afecte a la funcionalidad de la pieza. Por ejemplo, muchas esquinas de piezas se

encuentran totalmente descargadas y la eliminacin de material de estas zonas no va a

influir en su coeficiente de seguridad.

Aligeramiento asimtrico:

A la hora de aligerar hay que tener mucho cuidado con no introducir esfuerzos nuevos

sobre las secciones resistentes. Esto puede ocurrir cuando se rompen las simetras entre

secciones y esfuerzos. La aparicin de un momento torsor debido a la prdida de simetra

tiene enorme influencia sobre la seccin.

Redondeos o chaflanes:

Con los redondeos y chaflanes se reduce el volumen y el peso de la pieza pero hay que

asegurarse de que no cambie la funcionalidad de la pieza.

Aligeramiento en funcin del dimetro:

En piezas de revolucin el peso correspondiente a la superficie revolucionada depende

de la distancia de la superficie al eje de revolucin, por lo que al disminuir el dimetro de

la pieza se reducirn peso y volumen.

Aligeramiento mediante diseo en chapa:

Con el conformado de chapa se pueden conseguir geometras rgidas con espesores de

pared muy finos.

TEMA 9 DISEO MECNICO ECOLGICO

Durante los procesos de diseo y desarrollo de componentes mecnicos se tiene muy en

cuenta el criterio de mnimo impacto ambiental. Para comparar dos diseos desde el

punto de vista ecolgico hay que cuantificar el impacto que se genera con cada uno de

ellos.

Mtodos de valoracin del impacto ambiental:

Se denomina aspecto ambiental a cualquier elemento que produce una interaccin con el

medioambiente.

Para evaluar el impacto ambiental existen varias herramientas:

o Anlisis de ciclo de vida (ACV): es el mtodo ms completo y con resultados ms

fiables. Se realiza un inventario del ciclo de vida en el cual se registran todos los

materiales, procesos, consumos, transportes, residuos, etc., que se realizan en

todo el ciclo de vida del producto.

o Matriz MET (Materiales, energa, txicos): esta tcnica divide al producto en esas

tres partes. En el apartado de materiales es necesario contemplar todos los

materiales, piezas y componentes necesarios para el producto. En cuanto a la

energa se deben incluir los consumos desde la obtencin de los materiales hasta

su fin de vida. Por ltimo, en los txicos hay que contemplar todos los residuos y

emisiones producidas.

o Ecobrjula: Nos permite evaluar el estado ambiental del producto y comparar

diversas alternativas de rediseo de una forma cuantitativa.

Categoras de impacto:

Las categoras de impacto reflejan el dao que se est causando al medioambiente, a la

salud humana y a la disminucin de recursos naturales. El ecoindicador 99 es una de las

metodologas ms empleadas y presenta once categoras de impacto agrupadas en tres

bloques:

Bloque 1: efectos sobre la salud humana

- Efectos cancergenos

- Efectos respiratorios orgnicos e inorgnicos

- Cambio climtico

- Radiacin

- Capa de ozono

Bloque 2: efectos sobre medio ambiente

- Ecotoxicidad

- Acidificacin

- Uso de terreno

Bloque 3: efectos sobre los recursos naturales

- Minerales

- Combustibles fsiles

Criterios de diseo mecnico ecolgico:

Vida del conjunto mecnico: Hemos de contemplar qu nmero de horas de vida

puede tener la unidad funcional del anlisis, as como el impacto ambiental por

hora.

Seleccin de materiales: La correcta eleccin de materiales influye notablemente

en el impacto ambiental porque puede condicionar el proceso de fabricacin.

Una de las formas ms rpidas de comparar el impacto ambiental de un material

es emplear el Eco-indicador 99, expresado en milipuntos (mPt). Debe evitarse el

uso de materiales prohibidos o txicos y fomentar el uso de materiales ecolgicos

(a partir de recursos renovables) como los materiales biodegradables o

biocompostables, con los cuales se logran minimizar los residuos. Tambin

fomentar el reciclaje de materiales y facilitar la separacin de los componentes de

nuestro producto.

Reduccin del peso: Con la reduccin del peso en los diseos disminuye tanto la

cantidad de material utilizado, como la energa necesaria para transportarlo y

moverlo.

Procesos de fabricacin: Un diseo estar ms optimizado cuanto ms sencilla sea

su fabricacin. Los procesos de fabricacin tendrn un mayor o menor impacto

ambiental en funcin de caractersticas como consumo energtico, maquinaria o

personas necesarias, tiempo, productos que utiliza, residuos que genera, etc. Se

puede ayudar a reducir el impacto ambiental de los diseos disminuyendo y

simplificando los sistemas de unin entre piezas.

Reciclado del conjunto mecnico: Para ello es importante que la separacin del

conjunto mecnico sea fcil (pocas y rpidas operaciones, pocas herramientas)

y que los materiales sean correctamente separados e identificados. El reciclado de

un material ser ms fcil y rentable si sus propiedades no disminuyen en el

proceso.

Diseo pensado en la reutilizacin: Es importante la reutilizacin de los

componentes de un conjunto mecnico tras su vida dentro del conjunto original.

Esto lo que hace es alargar su vida y, por tanto, mejora el impacto ambiental del

componente.

Consumo y mantenimiento: Los rendimientos han de ser los ms altos posibles de

cara a disminuir al mximo su consumo, en especial cuando el tiempo de trabajo

es largo. Dentro del uso se deben incluir tambin las operaciones de

mantenimiento.

Contaminacin acstica: Debe evitarse porque es molesta y genera estrs en los

humanos, que se traduce en una reduccin de la esperanza de vida.

Factor regional:

A la hora de realizar un ACV es importante tener en cuenta en qu mbito va a realizarse

el ciclo de vida del producto.

En cuanto al consumo de energa, hay que valorar de qu fuentes proviene la energa

puesto que el impacto ambiental cambia mucho en funcin de en qu est bastada la

energa.

Tambin la incidencia de un proceso o material puede cambiar en funcin de la

localizacin del producto.

TEMA 10 MONTAJE Y TRANSPORTE

Se van a observar los criterios de montaje y transporte para mostrar, con restricciones

sobre estos factores, cmo pueden llegar a condicionar el diseo mecnico.

Todos los conjuntos mecnicos han de ser montados de forma total al menos una vez

durante su proceso de fabricacin, y en algunas ocasiones los conjuntos mecnicos

deben ser tambin desmontados de forma total o parcial, lo cual hay que tener en cuenta

durante su proceso de diseo porque estas operaciones influyen en los costes.

En el proyecto de la mayora de conjuntos mecnicos se tiene que desarrollar una

documentacin donde se plantee el proceso de montaje y desmontaje optimizado que se

debe seguir, como es la matriz de montaje y desmontaje de conjuntos.

Criterios de diseo: Criterios cuyo cumplimiento va a ser beneficioso en la mayora de

los casos.

Intercambiabilidad entre piezas semejantes: Se debe exigir que piezas iguales

puedan ser montadas en cualquier conjunto mecnico mantenindose la

funcionalidad del mismo, independientemente de las medidas reales de las

piezas. Esto se consigue mediante una correcta asignacin de tolerancias en las

medidas crticas de dichas piezas.

Evitar trabajos de ajuste: El que el correcto funcionamiento de un mecanismo

dependa de un ajuste de un operario genera incertidumbres sobre la calidad y el

correcto funcionamiento del mismo adems de un aumento de operaciones.

Acceso cmodo de la herramienta: Se ha de procurar un montaje rpido y

cmodo.

Diseo con posicin nica: Tratar de que solo haya una posicin posible de

montaje de una pieza para evitar montajes incorrectos y facilitar la labor del

operario que realiza el montaje.

Diseo con premontaje: Operaciones de unin entre piezas que exigen una colocacin

relativa entre ellas precisa.

Montaje selectivo: En casos donde sea necesario se realiza un montaje selectivo donde

hay que elegir las piezas que tienen las medidas ms adecuadas para el conjunto donde

van a ir montadas. En este caso no se cumple el principio de intercambiabilidad de

componentes.

Diseo pensando en el desmontaje: Se han de facilitar las operaciones de desmontaje

pues supone un notable ahorro en dichas operaciones y pueden significar que el reciclaje

de un conjunto sea viable econmicamente o no.

Condiciones del transporte: Hay que tener en cuenta a la hora de disear un conjunto

mecnico numerosos aspectos. Algunos ejemplos:

Transporte montado o por partes

Pesos y dimensiones ptimas para minimizar costes

Sujeciones y apoyos de las piezas

Posibles daos durante el transporte

TEMA 11 METODOLOGA DE DISEO

Fases en el diseo mecnico:

o Hoja de especificaciones

o Benchmarking

o Diseo funcional conceptual

o Desarrollo del diseo

o Diseo mecnico

o Dimensionado/Barrido de materiales

o Prototipado de componente o mecanismo

o Validacin de montajes y funcionamiento

o Preserie

o Fabricacin

Hoja de especificaciones:

Documento que debe recoger todas las especificaciones de diseo que ha de cumplir un

conjunto mecnico de cara a que el resultado del trabajo cumpla todas las expectativas

del cliente.

Benchmarking:

Consiste en saber analizar metdicamente las mejores prcticas existentes en el mercado

y aplicarlas al nuevo producto o versin de este para que sea ms competitivo con el fin

de ganar en cuota de mercado.

El benchmarking pasa por varias fases: planificacin, anlisis, comparacin e

implantacin. El desarrollo de toda esta informacin en una tabla de valores facilitar la

comparacin de las distintas soluciones existentes a fin de desarrollar un producto mejor

y ms competitivo.

Mtodos de diseo:

Mtodo de las variantes: Generacin de varias variantes a partir de un primer

diseo inicial valorando cada una de ellas y seleccionando la mejor opcin.

Mtodo de la inversin: Se aplica a pates concretas de un conjunto mecnico y se

basa en la conversin de la forma, funcin y disposicin de la pieza, muchas veces

intercambiando el papel que desempean dentro de un conjunto.

Mtodo de la composicin: Descomponer un problema global en pequeos

problemas ms fciles de resolver e ir analizando y seleccionando las posibles

soluciones a cada problema parcial.