Diseño, desarrollo y optimización de soporte para smartphone y tablet

Abstract

[ES] El principal problema de la industria de la transformación de materiales poliméricos termoplásticos, en concreto para piezas realizadas por moldeo por inyección, es el alto coste de la fabricación del molde. Este coste es consecuencia de la dificultad del diseño, a los materiales utilizados, a los tiempos de mecanizado y el posterior ajuste y puesta en marcha en máquina. Este proceso requiere una alta inversión en recursos, tiempo y dinero.

Una posible solución a este problema es la utilización de la fabricación aditiva que permite obtener las mismas piezas reduciendo considerablemente la inversión inicial, el tiempo de desarrollo y además aporta una alta flexibilidad de fabricación. Todo esto está provocando una alta tasa de adopción de esta tecnología. La fabricación aditiva proporciona una gran facilidad de obtener físicamente las ideas y proyectos y ofrece a las personas formas de abordar soluciones que de otro modo habrían sido imposibles de imaginar. La utilización de la fabricación aditiva en muchos campos está en auge, y cada vez se obtienen mejores resultados y características. Con este planteamiento se ha desarrollado el trabajo, con el objetivo de desarrollar un soporte para móvil/tablet.

La primera etapa del proyecto consiste en analizar las funciones estéticas y mecánicas de los soportes propuestos, para ello se ha realizado un modelizado en formato 3D utilizado el programa Solidworks. A continuación, se ha realizado un análisis de la fabricación por deposición de fundido para optimizar el proceso, y por último se han fabricado los prototipos propuestos.

Una vez se ha realizado el análisis y fabricación de los soportes, se ha elaborado un estudio económico. De esta manera se analiza la viabilidad económica de la fabricación de los soportes mediante técnicas de fabricación aditiva y se compara los costes de fabricación por inyección.

El Trabajo Final de Grado conecta diversas disciplinas en el ámbito de la Ingeniería Mecánica: prediseño y optimización de diseños mediante estudio de estados tensionales y dimensionamiento final, estudio de fabricación y pre-análisis de costes

[EN] The main problem with the industry of the transformation of thermoplastic polymeric materials, in particular for parts made by injection moulding, is the high cost of manufacturing the mould. This cost is a consequence of the difficulty of the design, the materials used, the machining times and the subsequent adjustment and start-up of the machine. This process requires a high investment in resources, time and money.

A possible solution to this problem is the use of additive manufacturing that allows the same parts to be obtained considerably reducing the initial investment, development time and also provides high manufacturing flexibility. All this is causing a high rate of adoption of this technology. Additive manufacturing provides a great ease of physically obtaining ideas and projects and offers people ways to approach solutions that would otherwise have been impossible to imagine. The use of additive manufacturing in many fields is increasing, and better results and features are being obtained. With this approach the work has been developed, with the aim of developing a support for mobile/tablet.

The first stage of the project consists of analysing the aesthetic and mechanical functions of the proposed supports. For this purpose, 3D modeling has been carried out using the Solidworks software. An analysis of the production by melt deposition was then carried out in order to optimise the process and finally, the proposed prototypes were produced.

Once the analysis and manufacture of the supports has been carried out, an economic study has been done. In this way, the economic viability of the manufacture of the supports is analysed using additive manufacturing techniques and the costs of manufacturing by injection moulding are compared.

The Final Degree Work connects several disciplines in the field of Mechanical Engineering: pre-design and optimization of designs through study of stress states and final sizing, study of manufacturing and pre-analysis of costs.