innovation.world
Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Hogar » Diseño de producto » Consejos de diseño » Colección de trucos de diseño de plásticos
Ver mi panel de control

Colección de trucos de diseño de plásticos

Trucos de plástico

Sin teoría de diseño de plásticos, sólo un montón de ejemplos ilustrados de las características de diseño de plástico más comunes alcanzables con moldeo por inyección. Donde diseñado para la inyección de plástico se convierte en real y es la tecnología de producción en masa más barata disponible.

Esta colección está destinada a crecer con el tiempo
-sugiere tus ideas, comentarios e imágenes-

Diseño de clips de plástico

Donde la inyección de plástico brilla y es muy difícil de reemplazar con otra técnica: gran flexibilidad, pequeña huella adicional a la cubierta; obtenida con sólo un simple diseño de molde de dos partes. costilla para el tope, marca para el usuario, y muchos más.

Diseño de refuerzos de plástico

Por lo general, añadiendo una pieza metálica, ya sea

  • añadiendo simplemente una pieza en el momento del montaje final (por ejemplo, una simple tuerca colocada en una cavidad hexagonal en el momento del montaje)
  • por sobremoldeo, generalmente una pieza metálica (necesita tolérancias ajustadas al menos en una dimensión, la que se utiliza para mantener en el molde)
  • ensamblaje de metal sobre plástico mediante un ajuste apretado o un efecto de resorte

Diseño de pestillo de plástico

Hecho en dos partes.

Bonita cinemática para ser operada a mano pero no se desprendería con fuerza de tiro una vez cerrada. Normalmente las distancias en el eje y la flexibilidad del material son necesarias para estas aplicaciones.

Una función adicional que no incluye el plástico es la posibilidad de bloquearlo con un tornillo, o en otros casos con un candado.

Tenga en cuenta la variante de la protuberancia en la cubierta transparente para tener una versión que no se puede desmontar en cualquier lado (en este caso para retener la cubierta de plástico de la lámpara, cuando se cuelga en el techo)

Pared frágil para ser perforada por el usuario

Permite cierta flexibilidad en los tamaños de las piezas homólogas o comunes que se utilizarán en diferentes variantes o diseños... a costa de que los bordes no sean visualmente perfectos. Obsérvese el nervio de refuerzo alrededor de la superficie a punzonar y los canales para alimentar la superficie interior.

Esta pared no es especialmente fácil de quitar: el grosor de la pared podría haber sido más fino y más fácil de perforar, pero probablemente el rebaje habría sido más visible en el otro lado.

Diseño de costillas de plástico

La característica clásica de los plásticos es difícilmente obtenible por otra tecnología que no sea la de inyección (o Mazac, aluminio...). Su grosor debería ser, idealmente, un tercio del grosor de la pared principal para evitar que se produzcan rebajes en el otro lado.

Consejo: tenga en cuenta que las nervaduras más finas limitarán o suprimirán el hueco en el otro lado, pero pueden ser problemáticas si necesita un diseño resistente al fuego (los materiales plásticos suelen estar garantizados como resistentes al fuego sólo si se respeta un grosor mínimo)

Bisagras de plástico de diseño

Una de las características de diseño más inteligentes posibles con el plástico, pero también la que requiere la mejor cooperación con el equipo de molde + proceso, ya que el diseño exacto depende más que ningún otro de la elección del material y de las opciones de diseño del molde.

Siempre que el producto no sea demasiado grande, permite evitar piezas y moldes adicionales, así como operaciones de montaje.

Utilizado inicialmente para envases de bajo coste (alimentos, salsas, líquidos...) para unir la tapa a la caja principal, también puede utilizarse para el alojamiento de productos siempre que la bisagra quede oculta de algún modo o en una superficie posterior (ejemplo en la galería inferior).

Puntos de interés para el diseño de productos

  • La ubicación del punto de inyección/puerta es crítica, ya que parte del material tendrá que fluir perpendicularmente a través de la delgada sección de la bisagra. En el caso de varias compuertas, tenga en cuenta no unir los flujos en la bisagra
  • Si se requieren varias bisagras, el punto/puerta de inyección se situará normalmente en el centro de las dos, para evitar que el flujo atraviese ambas bisagras una tras otra (lo que disminuiría la presión y la velocidad de inyección)
  • el grosor de las bisagras suele ser de 0,2 a 0,4 mm, con radios de conexión y chaflanes
  • en algunos casos, es necesario manipular la bisagra justo después de la inyección (puede ser parte del sistema de expulsión)
  • para los productos de larga duración, el diseño debe incorporar algunos pasadores limitadores de ángulo, o topes para controlar las posiciones de inicio y fin 
  • el material elegido es el PP
  • algunos nuevos materiales de prototipado permiten obtener bisagras vivas como en los procesos de producción

típicamente fabricado en inyección de plástico, también se puede hacer en otros materiales (cuero, madera ...) así como obtener con el procesamiento posterior (fresado, estampado ...)

... aunque algunas de estas técnicas afectarán a la durabilidad de la bisagra

Diseño de líneas de separación de plástico

Las líneas de separación no son exactamente una característica, sino una consecuencia de los diseños de los moldes en dos -o más- partes y de otras superficies de receso o besos.

Being wise in that area is where one makes mold cost savings. On the other hand, parting lines are usually where you first see the quality of the mold (enough thickness & rigidity, quality of the steel) and the wearing and maintenance over time.

Diseño de pasadores de plástico

En cualquier tipo de forma y tamaño, ya sea para ubicar juntas las piezas de plástico inferiores y superiores o para fijar algunos componentes

Sobremoldeado de plástico - Bimateriales

O bien mezclar diferentes propiedades (ej.: blando+duro) o tener diferentes colores o sustituir el metal (objetivo más ligero o más barato).

Because of the additional mold required, or an advanced mold with several cavities or sides, plus the placing robot placing the first part into the mold (usually), this technique is mostly for high runner parts.

Guías portacables de plástico y diseño de sujetacables

Se utiliza sobre todo en los electrodomésticos, con o sin tornillos en función de la fuerza de tracción que deba soportar.

 

Diseño de plásticos
Enfoques innovadores en el diseño y la ingeniería de materiales plásticos.

Para profundizar en los plásticos

Gestión térmica
Optimización del rendimiento térmico de los materiales plásticos para mejorar el diseño y la ingeniería de los productos.
  • Técnicas de moldeo por inyección: métodos avanzados de optimización del proceso de moldeo por inyección para mejorar la eficacia y reducir los defectos.
  • Criterios de selección del material: directrices para seleccionar los materiales plásticos adecuados en función de sus propiedades mecánicas, resistencia térmica e impacto medioambiental
  • Elementos finitos (FEA): técnicas de simulación para predecir cómo se comportarán los componentes plásticos bajo diversas tensiones y condiciones
  • Fabricación aditiva (Impresión 3D): técnicas de impresión 3D para crear prototipos de plástico y piezas de uso final, incluidas las consideraciones relativas a los materiales
  • Métodos de tratamiento de superficies: procesos como revestimientoPintar o texturizar para mejorar el aspecto y la funcionalidad de las superficies de plástico.
  • Procesos de termoformado: técnicas de conformación de láminas de plástico en formas específicas mediante calor y presión
  • Blow molding Innovations: métodos avanzados de moldeo por soplado para crear piezas huecas de plástico con geometrías complejas
  • Diseño para Fabricabilidad (DFM): principios que garantizan que las piezas de plástico se diseñen de forma que se simplifiquen los procesos de fabricación
  • Sostenibilidad de los plásticos: approaches to designing and engineering biodegradable or reciclado plastics to reduce environmental impact
  • Ingeniería de materiales compuestos: técnicas de combinación de plásticos con otros materiales (por ejemplo, fibras) para mejorar la resistencia y las prestaciones
  • Quality control techniques: métodos para garantizar la coherencia y fiabilidad de los productos plásticos mediante control estadístico de procesos y pruebas
  • Thermal management in plastics: estrategias para gestionar la disipación del calor y la estabilidad térmica en componentes de plástico
  • Joining technologies for plastics: técnicas tales como ultrasonic welding, adhesive bonding, and mechanical fastening for assembling plastic parts
  • Coloring and additive masterbatch techniques: métodos para incorporar aditivos funcionales y de color a los plásticos durante su transformación

Enlaces externos sobre diseño de plásticos

(Pase el cursor sobre el enlace para ver nuestra descripción del contenido)

Glosario de términos utilizados

Design for Manufacturability (DFM): Conjunto de prácticas de ingeniería destinadas a diseñar productos para simplificar y optimizar el proceso de fabricación, reduciendo los costes de producción, mejorando la calidad y minimizando el tiempo de comercialización, teniendo en cuenta las capacidades y limitaciones de fabricación durante la fase de diseño.

Finite Element Analysis (FEA): un método numérico para resolver problemas de ingeniería complejos mediante la descomposición de estructuras en partes más pequeñas y simples llamadas elementos, lo que permite el análisis de la tensión, la tensión y la deformación en diversas condiciones.

Metal Active Gas (welding) (MAG): un proceso de soldadura que utiliza un electrodo consumible alimentado continuamente y una mezcla de gas protector, que generalmente contiene dióxido de carbono, para proteger el baño de soldadura de la contaminación atmosférica durante la unión de metales ferrosos y no ferrosos.

Metal Inert Gas (welding) (MIG): un proceso de soldadura que utiliza un electrodo de alambre sólido continuo alimentado a través de una pistola de soldar, creando un arco eléctrico entre el alambre y la pieza de trabajo, fundiendo ambos para formar un baño de soldadura, generalmente protegido por un gas inerte para evitar la contaminación.

Statistical Process Control (SPC): un método de control de calidad que emplea técnicas estadísticas para supervisar y controlar un proceso, garantizando que funcione a su máximo potencial identificando variaciones y manteniendo una producción constante dentro de límites específicos.

Temas tratados: moldeo por inyección, tecnología de producción en masa, características de diseño de plásticos, diseño de clips de plástico, diseño de moldes de dos partes, nervio para tope final, marcado por el usuario, flexibilidad, huella, clip desmontable, clip para PCB, ejemplos ilustrados, trucos de diseño, inyección de plásticos, eficiencia de producción, rentabilidad, normas de diseño de moldes, ISO 11469, ISO 527, ISO 1873, ISO 294 e ISO 12162..

Contexto histórico

Modelo del Triángulo del Fuego en una sesión de capacitación en seguridad contra incendios, destacando el calor, el combustible y el agente oxidante.

El modelo del Triángulo del Fuego

El triángulo del fuego es un modelo simple que ilustra los tres elementos esenciales necesarios para la mayoría de los incendios: calor, combustible y un agente oxidante, generalmente oxígeno atmosférico. La eliminación de cualquiera de estos elementos previene el inicio de un incendio o extingue uno existente. Es un concepto fundamental en la seguridad y prevención de incendios.
Ingeniero aeroespacial analizando cálculos delta-v en una sala de control.

Delta-v (astrodinámica)

Delta-v, que literalmente significa "cambio de velocidad", es una medida escalar del impulso necesario para realizar una maniobra orbital. Cuantifica el esfuerzo propulsivo total necesario para una misión, independientemente de la masa de la nave espacial. Este valor es crucial para la planificación de la misión, ya que determina la carga de propulsor necesaria. Delta-v es acumulativo; el total de una misión es la suma de todas las maniobras requeridas.
Ingenieros aeroespaciales discuten la ecuación del cohete Tsiolkovsky en una oficina moderna.

Ecuación del cohete de Tsiolkovsky

Esta ecuación describe el movimiento de los vehículos que siguen el principio básico de un cohete: un dispositivo que puede aplicarse aceleración a sí mismo expulsando parte de su masa a gran velocidad. Relaciona el delta-v que puede alcanzar un cohete con su velocidad de escape efectiva y la masa inicial y final, dada por [latex]\Delta v = v_e \ln \frac{m_0}{m_f}[/latex].
Técnico que utiliza un soplete de corte con oxígeno y combustible en un taller de fabricación de metales.

Principio de corte con oxicombustible

El oxicorte, o corte por llama, secciona los metales ferrosos mediante un proceso de oxidación rápido y exotérmico. En primer lugar, una llama de precalentamiento eleva la superficie del acero a su temperatura de ignición (aproximadamente 870 °C o 1600 °F). A continuación, un chorro de oxígeno puro a alta presión se dirige al punto, iniciando una reacción química, [latex]3Fe + 2O_2 \rightarrow Fe_3O_4[/latex], que forma óxido de hierro fundido (escoria) y libera calor.
Metalúrgico analizando la disposición atómica en aleaciones bajo un microscopio en un laboratorio.

Disposición atómica en aleaciones

Las aleaciones se clasifican según su disposición atómica. En las aleaciones sustitucionales, los átomos del soluto reemplazan a los del disolvente en la red cristalina, algo común cuando los tamaños atómicos son similares. En las aleaciones intersticiales, los átomos de soluto más pequeños, como el carbono en el hierro, encajan en los espacios (intersticios) entre los átomos de disolvente más grandes. Esta diferencia estructural determina fundamentalmente las propiedades mecánicas de la aleación.
Ingeniero químico que realiza procesos de separación en un laboratorio vintage.

Factor de separación (Alfa)

El factor de separación, α (alfa), cuantifica la selectividad de un sistema de extracción para dos solutos diferentes, A y B. Se define como la relación de sus relaciones de distribución individuales, [latex]\alpha_{A,B} = \frac{D_A}{D_B}[/latex]. Para que una separación sea efectiva, α debe ser significativamente diferente de la unidad. Un valor α mayor implica una separación más fácil y eficaz.
Intercambiador de calor de carcasa y tubos que muestra la diferencia de temperatura media logarítmica en termodinámica.

Diferencia de temperatura media logarítmica (LMTD)

La diferencia de temperatura media logarítmica (LMTD) es la diferencia de temperatura media efectiva para la transferencia de calor en los intercambiadores de calor, especialmente en las disposiciones de flujo contrario y flujo paralelo. Es una media logarítmica de la diferencia de temperatura entre los fluidos caliente y frío en cada extremo. La LMTD se calcula utilizando la fórmula: [latex]\Delta T_{LM} = \frac{\Delta T_A - \Delta T_B}{\ln(\Delta T_A / \Delta T_B)}[/latex].
1900
1900
1903-05-10
1910
1910
1910
1910
1899-01-01
1900
1903
1906
1910
1910
1910
1920
Técnico realizando soldadura exotérmica en vías ferroviarias, mecánica aplicada, tecnología de soldadura.

Soldadura exotérmica

La soldadura exotérmica, también conocida como soldadura por termita, es una técnica que utiliza el metal fundido sobrecalentado procedente de una reacción aluminotérmica para crear una unión molecular fuerte y permanente entre los componentes metálicos. El proceso es autónomo y no requiere una fuente de alimentación externa. Se utiliza principalmente para unir tramos de vía férrea en rieles soldados continuos, creando una vía más lisa y duradera.
Interior de una nave espacial cilíndrica que demuestra la gravedad artificial a través de la fuerza centrífuga en la ingeniería aeroespacial.

Gravedad artificial mediante fuerza centrífuga

La gravedad artificial puede crearse en una nave espacial mediante la rotación de la estructura. Los ocupantes sienten una fuerza centrífuga que les empuja hacia el casco exterior, imitando la gravedad. La magnitud de esta gravedad aparente viene dada por [latex]a = \omega^2 r[/latex], donde [latex]\omega[/latex] es la velocidad angular y [latex]r[/latex] es el radio de rotación. Esto se propone para contrarrestar los efectos negativos para la salud de la ingravidez prolongada.
Proceso de soldadura oxiacetilénica en ingeniería mecánica para unión de metales.

Proceso de combustión de oxiacetileno

La soldadura oxiacetilénica utiliza una llama producida por la combustión de acetileno ([latex]C_2H_2[/latex]) con oxígeno puro. La reacción se produce en dos etapas. La reacción primaria en el cono interior caliente es incompleta y produce monóxido de carbono e hidrógeno: [latex]2C_2H_2 + 2O_2 \rightarrow 4CO + 2H_2[/latex]. Estos gases calientes reaccionan entonces con el oxígeno atmosférico en la envoltura exterior, completando la combustión.
Metalúrgico analiza una muestra de aleación de aluminio que demuestra los efectos del endurecimiento por precipitación.

Endurecimiento por precipitación

El endurecimiento por precipitación, o endurecimiento por envejecimiento, es un proceso de tratamiento térmico que aumenta el límite elástico de los materiales maleables. Consiste en calentar una aleación para disolver los elementos solutos (solubilización), enfriarla rápidamente (temple) para atraparlos en una solución sólida sobresaturada y, posteriormente, envejecerla a menor temperatura para permitir la formación de partículas finas de una segunda fase (precipitados), que obstruyen el movimiento de dislocación.
Proceso de soldadura oxiacetilénica en ingeniería mecánica para la fusión de acero.

Tipos de llama de oxiacetileno

Las propiedades de una llama de oxiacetileno se controlan mediante la relación volumétrica de oxígeno y acetileno. Una llama neutra (relación ≈ 1,1:1) es la estándar para la soldadura de acero. Una llama carburante o reductora (relación 1,1:1) tiene exceso de oxígeno, es más caliente y se utiliza para la soldadura fuerte.
Instalación de ensayos aerodinámicos con túnel de viento y ala de avión modelo para ingeniería aeronáutica.

Presión dinámica en fuerzas aerodinámicas

Las fuerzas aerodinámicas, como la sustentación y la resistencia, sobre un objeto son directamente proporcionales a la presión dinámica del fluido circundante. Las fórmulas son [latex]L = C_L \cdot q \cdot A[/latex] y [latex]D = C_D \cdot q \cdot A[/latex], donde [latex]C_L[/latex] y [latex]C_D[/latex] son los coeficientes adimensionales de sustentación y resistencia, [latex]q[/latex] es la presión dinámica y [latex]A[/latex] es un área de referencia.
Taller de ingeniería química para la fundición de TNT en 1910.

Fundición de TNT

Una propiedad clave del TNT es su bajo punto de fusión de 80,6 °C (177,1 °F), muy por debajo de su temperatura de autoignición de 240 °C. Esta gran diferencia de temperatura permite fundir el TNT de forma segura con vapor o agua caliente y verterlo en casquillos para municiones, un proceso denominado fundición. Esto posibilita la producción de cargas explosivas densas, uniformes y sin fisuras.
Regulador de presión de dos etapas para botellas de gas en aplicaciones de ingeniería mecánica.

Regulador de presión de dos etapas

Los cilindros de gas para soldadura oxicorte almacenan gases u otros gases industriales o médicos a presiones muy altas. Un regulador de presión es esencial para reducir esta presión a una presión de trabajo segura y utilizable. Un regulador de dos etapas realiza esta reducción en dos pasos, proporcionando una presión de suministro muy constante incluso cuando la presión del cilindro disminuye con el uso. Esto garantiza un flujo estable y, por lo tanto, una llama estable para una calidad de soldadura constante.

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

Últimas incorporaciones

Publicaciones y artículos más populares

Todos los demás artículos de diseño

Herramientas originales de primera calidad

Todas las demás herramientas de innovación original del mundo
décimo año aniversario

Las imágenes en tamaño completo y las descargas solo están disponibles, de forma totalmente gratuita, para los miembros registrados.

> Acceso <