Cuando los diseñadores de productos tienen grandes ideas, quieren realizarlas de cualquier manera posible. Pero las ideas solo son geniales en la medida en que un fabricante puede convertirlas en realidad utilizando máquinas y materiales. Aquí es donde entra en juego el diseño para la fabricación (DfM).
Algunos diseñadores ven el proceso de fabricación como menor. Eso es de poca importancia para ellos. Sin embargo, este es un enfoque peligroso para el diseño de productos. El diseño y la fabricación van de la mano. Por lo tanto, este enfoque negligente finalmente produce un producto final inferior.
Este artículo analiza por qué el diseño para la fabricación es tan importante durante la etapa de creación de prototipos. También analiza cómo su negocio puede aprovechar los beneficios de DfM para hacer mejores prototipos y, en última instancia, mejores piezas y productos de uso final.
¿Qué es DfM??
Design for Manufacturing es una filosofía de diseño de productos que enfatiza la importancia de diseñar prototipos y piezas de una manera que se adapte al proceso de fabricación. Muchos fabricantes también se refieren a él como Diseño para Manufacturabilidad o simplemente DfM.
Este proceso implica considerar varios aspectos de un diseño. Estos aspectos incluyen la forma y el material propuesto. Analiza los parámetros en términos de qué tan bien se puede realizar el diseño utilizando los métodos propuestos.
Esos métodos pueden ser mecanizado CNC, impresión 3D, moldeo por inyección u otros. En cierto sentido, puede pensar en Design for Manufacturing como una forma de compromiso. Los diseñadores de productos pueden tener grandes ambiciones, pero DfM sirve como un control de la realidad.
Es esencial cambiar una función que sería demasiado difícil, lenta o costosa de realizar con el equipo y los materiales de fabricación elegidos. En algunos casos, Design for Manufacturing implica la colaboración entre departamentos e incluso entre varias empresas.
Esto se debe a que los diseñadores e ingenieros pueden necesitar comunicarse con los fabricantes de herramientas, los fabricantes y los proveedores de materiales. La correspondencia ayuda a evaluar las posibilidades y limitaciones del proyecto.
Por ejemplo, algunos diseños pueden lograrse con un tipo de Mecanizado CNC de 5 ejes centro pero no otro. En otras ocasiones, la disponibilidad de ciertas aleaciones de metales puede determinar si una característica en particular es factible.
Diseño para fabricación vs Diseño para Ensamblaje
Se trata de dos ideas estrechamente relacionadas y es importante distinguirlas. El diseño para el ensamblaje es el diseño de un producto con el objetivo de maximizar su facilidad de ensamblaje y desensamblaje para realizar tareas de mantenimiento y reparación.
Este enfoque generalmente se enfoca en principios como reducir la cantidad de piezas utilizadas. Así, asegura la facilidad de inserción de las piezas. También limita los requisitos y especificaciones de montaje a movimientos simples y repetitivos.
La importancia del Diseño para la Manufactura
Habiendo visto lo que significa DfM, debemos examinar por qué es importante el diseño para la fabricación. El diseño de piezas para la fabricación es fundamental, incluso para los prototipos.
Aunque DfM puede parecer un enfoque conservador para el diseño de productos, tiende a generar beneficios tangibles tanto para el productor como para el consumidor. Por otro lado, no tener en cuenta el DfM puede provocar fallas en las piezas o una fabricación ineficiente.
Las siguientes son algunas razones por las que el diseño para la fabricación es importante:
Garantías Viabilidad de Fabricación
Quizás el beneficio más fundamental de DfM es la garantía de viabilidad de fabricación y la prevención de fallas en las piezas. Al diseñar piezas que los equipos de fabricación pueden construir de manera realista, las empresas lo saben de antemano. De esta forma, no experimentarán problemas como impresiones 3D colapsadas, piezas atascadas en moldes o acumulación peligrosa de virutas. En resumen, el Diseño para la Manufactura es importante para garantía de calidad.
Aumenta la velocidad de fabricación
El diseño para la fabricación también puede contribuir a una mayor velocidad de fabricación. Una pieza bien diseñada para su equipo de fabricación garantiza que las herramientas de corte y otros instrumentos puedan hacer su trabajo de manera más eficiente.
Un ejemplo simple de DfM aumentando la velocidad se ve con diseño de moldeo por inyección para la fabricación. Implica la incorporación de ángulos de inclinación en piezas moldeadas por inyección. Los ángulos de inclinación permiten una expulsión rápida de cada pieza moldeada del molde. Mientras tanto, las piezas sin corrientes de aire requieren fuerza para su extracción. Además, la fricción entre las superficies puede dañar la pieza.
Reduce el costo total del proyecto
Este aumento en la velocidad puede reducir en gran medida el costo total de un proyecto. Las piezas y los prototipos de DfM requieren menos tiempo y mano de obra. De este modo, se reduce el uso de energía, etc., y también se ayuda a reducir los desechos.
Hace posible la automatización y la simplificación
El diseño de piezas fáciles de fabricar también aumenta las posibilidades de automatización. Esto se debe a que hay una necesidad reducida de supervisión. En algunos casos, las modificaciones simples del diseño pueden simplificar la producción al eliminar la necesidad de múltiples máquinas y configuraciones.
Agregar Diseño for Mfabricación a Ynuestro Wflujo de trabajo
Cuando se trata de diseño y fabricación, cualquier diseñador con conocimientos básicos de ingeniería y técnicas de fabricación puede adoptar los principios de DfM. Cada proyecto es único.
Por lo tanto, un análisis de los posibles procesos de fabricación, materiales y otros factores ayuda a informar los elementos de diseño. Design for Manufacturing necesariamente funciona caso por caso. Sin embargo, algunas reglas casi universales pueden conducir a mejores prototipos y piezas.
1 Simplificar
Reducir el número total de componentes hace que la fabricación sea más eficiente. También reduce el tiempo en la línea de montaje. Todo esto conduce a tiempos de respuesta más rápidos y costos reducidos.
2. Usa componentes estándar o versátiles
Pregúntese si un componente personalizado ayudará o dificultará el éxito del proyecto. Los componentes estándar se producen a granel y son más económicos que los componentes personalizados.
3. Utilice materiales aptos para máquinas
Los materiales afectan la capacidad de fabricación, lo que los hace importantes al incorporar DfM. Ciertos aceros con alto contenido de carbono pueden poseer todas las propiedades que usted desea para su pieza. Sin embargo, si necesita usar una máquina CNC, en última instancia, hará la vida difícil para todos. En ese caso, será necesario elegir un material más amigable con la máquina. Se aplican restricciones similares a las impresoras 3D y otras máquinas.
4. Minimice el uso de sujetadores
La incorporación de cierres a presión y lengüetas en los componentes puede eliminar una parte del tiempo de fabricación que, de lo contrario, se requeriría para sujetadores separados.
5. Permita tolerancias sueltas
Recuerde que las tolerancias estrictas requieren más tiempo de máquina y, por lo tanto, más dinero. Por lo tanto, durante el diseño y la fabricación, use tolerancias amplias siempre que sea posible, siempre que no comprometa la funcionalidad de la pieza.
Cómo RapidDirect Helps con Diseño for Mfabricación
RapidDirect le ofrece un diseño automático y gratuito para el análisis de la capacidad de fabricación de piezas de mecanizado cnc en our platform. Esta plataforma incorpora un motor de inteligencia artificial que verifica automáticamente sus archivos CAD en busca de problemas de fabricación de mecanizado CNC. Esto asegura que sus diseños estén listos para la fabricación antes de enviarlos a la fábrica.
El motor analiza el DfM de un producto en términos de lo siguiente:
- Maquinabilidad general
- Radio y profundidad del agujero
- Profundidad de la esquina interna
- Diámetro del agujero y la ranura
- espesor de pared
Si el diseño pasa la prueba en un criterio particular, la plataforma le da una marca de verificación verde. Si falla, la plataforma muestra una cruz roja. A continuación, proporciona instrucciones de diseño para que pueda solucionar el problema fácilmente.
Nuestro Diseño para la herramienta de retroalimentación de fabricación está construido principalmente para proyectos de mecanizado CNC. Sin embargo, nuestro personal experimentado y altamente calificado también puede realizar un análisis DfM detallado antes de la producción. Independientemente del proceso de fabricación, tenemos la experiencia para garantizar procesos de fabricación adecuados.
Esto asegura que no salgan a producción diseños problemáticos. Todo lo que necesita hacer es cargar su diseño para un análisis DfM gratuito y una cotización dentro de las 24 horas.
Diseño para fabricación Directrices: principios clave
Es vital comprender algunos principios fundamentales del diseño para la fabricación. Estos principios siguen un concepto común: vinculan los problemas de fabricación con las decisiones de diseño. Vincular el diseño y la fabricación de esta manera ayudará al proceso de producción en general.
Elección del proceso de fabricación
El proceso de producción utilizado juega un papel clave en la estructura general de costos del producto. Una estrategia DfM completamente racionalizada debe ser capaz de modelar cada alternativa a través de varios criterios.
Opciones de diseño para la realidad de fabricación
Las malas elecciones de diseño tendrán una implicación destructiva en la línea de producción. Por ejemplo, variar innecesariamente el grosor de una pieza moldeada por inyección puede aumentar el tiempo de enfriamiento de la pieza. Una estrategia robusta de diseño para la fabricación debe equipar a los diseñadores para comprender la relación entre las opciones de diseño y las preocupaciones de producción.
Selección de componentes inteligentes
A veces, puede ser necesario seleccionar piezas listas para usar. Esto puede ayudar a simplificar la capacidad de fabricación y mantener intacta la función general. Las herramientas adecuadas de Diseño para la fabricación deberían permitir una fácil comparación de las implicaciones de fabricación de elegir piezas listas para usar frente a piezas personalizadas.
Tolerancias y especificaciones
Idealmente, las herramientas de diseño para la fabricación deberían ayudar con una optimización más precisa de las especificaciones de los materiales. Debe hacer esto con especificaciones, requisitos funcionales y objetivos de costos.
Herramental:
Un enfoque adecuado de Diseño para Fabricación debería estimar el costo total debido a las necesidades de herramientas de un diseño diferente. Una parte un poco más cara puede ser óptima.
Conclusión
El diseño para la fabricación es crucial para obtener lo mejor de un proceso de producción. En este artículo, examinamos por qué DfM es esencial. También discutimos los principios fundamentales que lo ayudarán a agregar efectivamente DfM a su flujo de trabajo. Obtener el mejor resultado del proceso de Diseño para Fabricación es trabajar con un socio experimentado. ¡Póngase en contacto con RapidDirect hoy!
