diseño de pieza

CAPÍTULO 2:

DISEÑO DE LA PIEZA

Diseño, validación y fabricación de un aro protector para envases metálicos mediante el empleo de las
tecnologías CAD/CAM/CAE y Rapid Prototyping.

2.1. Introducción
El diseño de una pieza no es trivial. Un buen diseño empieza cuando se
encuentra una carencia que se puede solventar. Un buen diseño debe ser
diferenciador, simple, fácil de producir,barato, sencillo de usar y reciclable.
La elección del material, la geometría, la funcionalidad, la validación, la
producción, la comercialización y el servicio post-venta influirán en la aceptación
y éxito de la pieza.

2.2. Requisitos de la pieza
Uno de los problemas que tienen los envases metálicos es que al verter su
contenido el aro de cierre se llena de pintura, lo que impide una buenaestanqueidad envase-tapa tras el uso. (Fig. 2.2.1.).
Otro de los problemas, en los envases metálicos estudiados, es que no son
apilables entre sí. (Fig. 2.2.2.).
La pieza debe solventar éstos problemas sin mermar las cualidades de los
envases, por lo que no debería rayar ni la litografía ni el material de lo envases.
El material de la pieza debe ser barato, sencillo de procesar y respetuoso conel
medio ambiente.

Figura 2.2.1. Defecto en cierre.

Figura 2.2.2. Defecto de apilado.

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Miguel Ángel Gómez González

2.3. Diseño de la pieza

Materiales
Para seleccionar el material idóneo se debe conocer las funciones e identificar
las condiciones de trabajo a que se verá sometida la pieza.
Se definirán las solicitaciones que deberá soportar la pieza, secuantificará el
valor de las cargas, la duración, la velocidad y la frecuencia de los esfuerzos a
que se verá sometida la pieza en su vida útil. También se debe definir su
entorno de uso, conocer las propiedades del ambiente de trabajo, como la
temperatura de trabajo (max-min), la humedad, el contacto con productos
químicos, etc.
Otro factor importante en la elección del material es elcomportamiento
dimensional de la pieza. Garantizar unas tolerancias será más o menos difícil
según el material que se utilice.
Otros factores que no influyen en la pieza y que delimitan el uso de los
materiales son las normativas existentes. Conocer el campo aplicación y los
materiales homologados
simplificará considerablemente el número de
materiales a seleccionar. No será lo mismo una pieza quetrabaje en el sector
de la automoción a otra que lo haga en el sector alimentario. Cada sector tiene
sus normas a cumplir.
Se debe tener en cuenta el precio de la materia prima. Obtener un precio acorde
a las prestaciones y funciones de la pieza que la hagan atractiva al futuro
cliente.
En el caso que se está estudiando el material viene definido. Debe ser un
material plástico y reciclado.
Lagran mayoría de los productores de envases metálicos está migrando a los
envases de plástico, por precio, producción etc. Los productores ya fabrican los
dos tipos de envases los metálicos y los plásticos. En la inyección e impresión de
los envases de plástico los fabricantes tienen una mermas contabilizadas de
más o menos el 4% de la producción.
El requisito, siguiendo un ecodiseño, será elde usar el material reciclado de las
mermas producidas por la empresa.
El material más usado es el polipropileno copolímero.
En los anexos se adjuntan las características de éstos plásticos.

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Diseño, validación y fabricación de un aro protector para envases metálicos mediante el empleo de las
tecnologías CAD/CAM/CAE y Rapid Prototyping.

Geometría
La geometría de la piezaviene determinada por el material y el proceso de
fabricación. Se diseñará sabiendo que el material será un polipropileno y el
proceso será la inyección.
El diseño de la pieza se basará en uno de los productos más vendidos en el
sector de las pinturas y los barnices: El envase cilíndrico de 375 ml. El diámetro
nominal es de 80mm y una su altura de 100mm. Ver en anexos gama de
productos en...