Este simple sub-ensamble de plástico y metal reemplaza docenas de componentes por separado, tiene rodamientos silenciosos que pueden operar totalmente sin lubricación en una amplia variedad de condiciones ambientales y es más ligero y menos costoso que el complejo montaje engrasado de metal que sustituye.
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EspañolLas Ventajas de Diseñar Productos de Plástico
Han pasado casi 40 años desde que en la película “El Graduado” el Sr. McGuire alejo al recién graduado Benjamin de la fiesta en la piscina y le dijo una palabra, plásticos. Hemos recorrido un largo camino para saber qué puede y no puede ser hecho de plástico y hemos tenido tanto éxitos rotundos como fracasos decepcionantes en la aplicación de estas nuevas sustancias fascinantes para nuestros productos de uso diario comerciales e industriales. Creativas habilidades de ingeniería en la aplicación de los plásticos puede hacer o deshacer un diseño de producto.
Hubo un tiempo cuando las cosas hechas de plástico fueron consideradas baratas y corrientes. Ya no es así. Nuevos polímeros han ampliado enormemente el horizonte de posibilidades. Abordamos un avión para cruzar el Pacífico hecho principalmente de plástico. El blindaje frontal de un tanque de combate Abrams M-1 contiene plásticos y las temperaturas hasta ahora inalcanzables y presiones de nuestros equipos de transmisión de energía dependen de los plásticos. Incluso la seguridad de las plantas nucleares son dependientes de ellos.
Las escuelas de ingeniería todavía enseñan metalurgia, las técnicas de fabricación de metal y el rendimiento de los metales en los sistemas mecánicos, pero muy pocos enseñan plásticos fuera de una introducción al tema. Los fabricantes de polímeros de plástico son las principales fuentes para la tecnología de diseño de plástico sólido. Esto significa que encontrar talentosos ingenieros de diseño para realizar las conversiones de los materiales existentes a los plásticos a veces no es fácil.
Si bien puede parecer que la fabricación de una parte en plástico es más barato que en el metal, comúnmente es lo contrario. El metal es barato y estamparlo, formarlo y maquilarlo es rápido, barato y requiere una inversión mínima en herramientas. Por el contrario, los polímeros de plástico son bastante caros, especialmente en ingeniería de polímeros con el tipo de propiedades físicas necesarias para muchos de los componentes comerciales e industriales. Además el moldeado de plástico requiere de herramientas caras, incluso para los prototipos de cavidad única, mientras que la producción de herramientas de múltiples cavidades puede producir un gran impacto del precio.
Así que si los plásticos son más caros de crear en cuanto a herramientas y producción que sus contrapartes de metal, ¿por qué molestarse en pasar de metales a plásticos? Bueno, el secreto para hacer un montaje menos costoso consiste en integrar una serie de componentes en una sola unidad. Típicamente cuatro o cinco componentes de metal pueden ser integrados a una sola pieza de plástico de reemplazo. Tales cosas como pasadores, retenedores, clips, frenos, etc son a menudo fáciles de integrar.
Hacer esto no sólo ahorra en herramientas de componentes múltiples, sino que también ahorra en los costos de compra, envió, inspección y el inventariado de varios números de partes. También se ahorra en el costo de la calidad, porque a menudo, el sub-ensamblaje está compuesto de una serie de componentes que pueden ser ensamblados incorrectamente. En una columna de dirección de sub-ensamblaje utilizado en uno de los tres más grandes y populares fabricantes de automóviles, tomó el rediseño de los cuatro componentes en un solo ensamblaje de plástico solo para finalmente obtener sus piezas rechazadas PPM por debajo del nivel deseado 25 PPM con cero nivel de defectos. El costo de piezas de plástico integrado es casi exactamente lo mismo que los cuatro componentes que reemplazó, pero el ahorro en la reducción del número de piezas, más el nivel de calidad ampliamente mejorada logrado, lo hizo una opción muy rentable.
Integrar varias partes juntas casi siempre resulta en un costo de mano de obra reducida en el ensamblaje de esas partes también. Incluso en los equipos automáticos, manejando una parte en lugar de cuatro es menos costoso y casi siempre mucho menos tiempo.
Algunas otras ventajas de la utilización de plásticos en vez de metales incluyen un ensamblaje final de peso más ligero. En términos de manejo y envío, esto puede representar un ahorro sustancial. Las piezas de plástico también no dañan ni se corroen, por lo que no requieren operaciones de revestimiento o recubrimiento que las piezas metálicas por lo general necesitan.
El diseño inteligente de componentes de plástico puede ser una bendición para muchos productos en la actualidad usan piezas de metal. A menudo, un ahorro sustancial puede ser obtenido en el recuento de piezas, la facilidad de fabricación, costos de mano de obra y el costo de la calidad. La ola de cambio de los metales a los plásticos es continua y no hay indicios de que la tendencia no seguirá o incluso subirá mientras nuevos y mejores polímeros se están desarrollando.