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Estamos ante una situación sin precedentes, la irrupción del Covid-19 ha actuado como un auténtico terremoto en todas y cada una de las parcelas de nuestro día a día, tanto personal como laboralmente.

La comunidad maker se está movilizando para crear y fabricar nuevos productos como mascarillas o pantallas para los equipos de protección individual. Las empresas se han visto forzadas a reorientar sus líneas de fabricación para adaptarse a una nueva demanda: desinfectantes, geles alcohólicos, respiradores y material médico para hospitales de campaña, entre otros.

A la hora de desarrollar productos innovadores rápidamente, resultan esenciales las capacidades del paquete de soluciones SOLIDWORKS para maximizar la productividad de los nuevos diseños y sus recursos de fabricación.

El equipo técnico de AraWorks, Distribuidor Oficial de SOLIDWORKS, ha realizado un estudio de optimización para un abridor de puertas (AraDuck) para entornos hospitalarios que permite la apertura y cierre de las mismas sin tener que utilizar directamente las manos, sino que se puede hacer con el antebrazo.

1. Estudio de topología

¿Puedo producir el doble en el mismo tiempo y utilizando menos material?

Partiendo de un diseño básico previo, se ha hecho uso de un estudio de topología para optimizar la geometría de la pieza y así ahorrar material y tiempo de fabricación.

Este estudio topológico tiene como objetivo reducir la masa del artilugio manteniendo la mayor rigidez al cociente de peso.

Gracias a los cálculos realizados con SOLIDWORKS, se concluye que el peso del diseño original se puede disminuir hasta en un 43% aproximadamente, pasando de 33 g a 19 g en el diseño optimizado. Con el mismo material, se podrán hacer casi el doble de piezas.

Diseño inicial de AraDuck

Estudio de topología de una de las piezas del asidero realizado con SOLIDWORKS

Diseño del asidero optimizado gracias a SOLIDWORKS

2. Simulación del proceso de inyección

¿Estoy seguro de que mi molde va a llenar? No puedo fallar

Tras optimizar el modelo, existen diferentes opciones para producir las piezas.

SOLIDWORKS está comprometido con la impresión 3D. Verificar que la pieza o ensamblaje se ajusta al área de impresión 3D es el primer paso para el éxito.

SOLIDWORKS incluye una lista completa de impresoras 3D con información del volumen de impresión actualizada. Permite orientar y formar equidistancia del modelo, proporciona información sobre caras que requieren soportes y posibilita altura de capa definida por el usuario.

Con SOLIDWORKS también se pueden generar cortes basados en una geometría 3D precisa.

Entorno de impresión 3D de SOLIDWORKS

La fabricación aditiva o impresión 3D es sin duda la más versátil, sin embargo, en momentos en los que el tiempo es un recurso fundamental, la producción mediante inyección de plástico, ofrece resultados de manera más rápida.

En proyectos de esta naturaleza, realizar un molde que no se llene correctamente tendría consecuencias negativas, con todo lo que ello conlleva. Gracias a SOLIDWORKS Plastics, vamos a validar de forma casi instantánea que la nueva propuesta de diseño optimizada cumple con los requisitos para su completo llenado mediante el proceso de moldeo por inyección con un tiempo y presión de inyección correctos.

Simulación de inyección de plástico – Animación del llenado

Así mismo, una vez obtenemos los resultados del análisis podemos estudiar las zonas críticas de la pieza sobre la que se ejerce mayor fuerza y dónde se concentran las tensiones a revisar, en caso de exceder los límites del material. El trazado de las líneas de soldadura que se generan durante el llenado nos ayudará a determinar si la pieza se va a ver afectada en las zonas más críticas.

Líneas de soldadura detectadas en el modelo

Por último, para paliar defectos estéticos en la pieza, el análisis de simulación de inyección de plástico nos ayuda a determinar también aquellas zonas en las que deberemos extraer el aire atrapado en el molde.

Los puntos rojos indican atrapamientos de aire en el molde tras la inyección

3. Definición basada en el modelo

¿Cómo comparto modelos sin perder información importante?

El modelo se encuentra optimizado y validado. El siguiente paso en el proceso de diseño es el de la fabricación. Hoy en día, la tecnología CAD de SOLIDWORKS MBD permite a los diseñadores crear planos en 3D que simplifican la interpretación de los modelos enormemente.

MBD es esencialmente un término que describe un modelo 3D que contiene todos los datos de anotación que se necesitarían para fabricar una pieza.

Además de las dimensiones, un modelo MBD comunicará los requisitos de GD&T de un componente, información de materiales y detalles de configuración y otros datos que podrían ser útiles para cualquiera que pueda haber contribuido a la fabricación de un diseño.

Captura del plano de AraDuck en PDF 3D

4. Creación de documentación técnica eficaz

¿Serán capaces de construir los montadores no habituales? ¿En cualquier país?

Hospital de campaña de IFEMA – Fuente: Comunidad de Madrid/HAN/EFE

El siguiente paso es el de crear unas instrucciones de montaje de calidad y fáciles de comprender. En muchas ocasiones, una vez que el producto ya está fabricado, tendemos a olvidar la importancia que tiene la documentación técnica.

En situaciones como la actual, muchos de los recursos utilizados son instalados de manera puntual: hospitales de campaña, camas desmontables, camillas plegables, etc. El tiempo es fundamental, y prueba de ello es cómo el ejército ha montado un hospital de carácter temporal con más de 5000 camas en el recinto de IFEMA.

SOLIDWORKS Composer es la herramienta idónea para crear manuales de producto partiendo del diseño CAD, de modo que el ahorro en tiempo y recursos es patente. Añade listas de materiales, globos, flechas y señales visuales directamente en el 3D. Los gráficos son más fáciles de comprender que cualquier fotografía.

Con SOLIDWORKS Composer, se pueden generar todas las capturas necesarias para que las instrucciones de AraDuck documenten todos y cada uno de los pasos para su montaje.

Manual de montaje de AraDuck en PDF 3D

Instrucciones de montaje de AraDuck generadas con SOLIDWORKS Composer

5. Fotorrealismo y animaciones

¿Tengo que esperar a fabricar para mostrar mi producto?

La urgencia del momento no es incompatible con una comercialización del producto de calidad. La imagen de las empresas está, más que nunca, en tela de juicio.

El entorno de SOLIDWORKS ofrece, a través de Visualize, un sencillo software para la creación de configuraciones fotorrealistas de nuestro producto, ahorrando así en prototipos y en sesiones fotográficas.

SOLIDWORKS Visualize tiene una interfaz muy simple e intuitiva, permite que cualquier usuario, incluso sin conocimientos de diseño, pueda generar contenidos con rapidez.

Imágenes fotorrealistas del asidero AraDuck generadas con SOLIDWORKS Visualize

Las empresas son entes flexibles y se adaptan a la demanda del mercado. Es probable que, tras la crisis del Covid-19, las empresas incorporen a su catálogo muchos de los productos que se han visto forzados a producir.

6. 3DExperience

¿Cómo podría compartir mis experiencias con el resto del mundo?

3DEXPERIENCE de SOLIDWORKS es una plataforma profesional de experiencias disponible en las instalaciones y en la nube pública o privada que permite a los usuarios de SOLIDWORKS crear experiencias para sus clientes y consumidores finales.

SOLIDWORKS – Dassault Systèmes ha lanzado la comunidad online abierta y global OPEN COVID-19, en la cual diseñadores, ingenieros y fabricantes pueden interactuar para coordinar sus iniciativas en la lucha contra el coronavirus. La inteligencia colectiva favorece la cualificación, diseño, ingeniería y fabricación de soluciones rápidas durante la pandemia.

El entorno de diseño CAD 3D SOLIDWORKS ayuda a optimizar los diseños desde el planteamiento de la idea hasta su comercialización.

Plataforma Open Covid-19 de SOLIDWORKS-Dassault Systèmes

Si estás interesado en conocer más acerca de las herramientas de diseño de SOLIDWORKS, ponte en contacto con Xabier Ochoa, Director de Operaciones de AraWorks, Distribuidor Oficial de SOLIDWORKS

👉 ochoa@araworks.es
👉 LinkedIn Xabier Ochoa

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