Integración CAD/CAE/CAM-PR en la optimización del diseño de productos plásticos: caso de estudio

Resumen

El objetivo principal del presente estudio es el logro de la integración de las herramientas computacionales CAD/CAE/CAM con la generación de prototipos rápidos (PR), de forma tal de lograr piezas y moldes de inyección en menor tiempo, costo y de buena calidad. Se consideró como caso de estudio un estuche optimizado de disco compacto (CD) utilizado en el mercado disquero. La metodología utilizada se centró en el empleo de la técnica de desarrollo de productos utilizando como base programas de computación para diseño, simulación y manufactura por computadora para piezas. Se modeló el estuche de CD empleando un programa modelador de sólidos en tres dimensiones y se estudió el proceso de inyección de la pieza mediante un programa simulador. Para proponer los cambios que se pueden realizar en el empaque se utilizaron los resultados obtenidos mediante los programas, así como los observados en el polariscopio y las opiniones de los consumidores y del personal que labora en empresas fabricantes de CD´s referidos en trabajos previos. Los cambios propuestos fueron a nivel de diseño del producto, diseño del molde, selección de parámetros de la máquina de inyección y selección de la resina. Se logró, debido a la integración de las herramientas computacionales con la generación de prototipos, la disminución de altos esfuerzos y líneas de soldadura existentes en las zonas críticas de la pieza, manteniendo uniforme el llenado y la distribución de temperaturas en las cavidades. En este trabajo se desarrollaron las etapas de la ingeniería concurrente para lograr una pieza optimizada combinando el diseño y la manufactura con la investigación de mercado, la simulación del proceso, el análisis de esfuerzos por elementos finitos y el uso de equipos de laboratorio para lograr la realización de un producto y sus respectivos moldes dimensionados en menor tiempo y empleando menos recursos.