Apoyo en la selección de materiales

Rendimiento y requisitos funcionales

Junto con las consideraciones de diseño, resulta vital definir los requerimientos de rendimiento de uso final de la aplicación, lo que incluye clasificaciones regulatorias o de agencias que puedan ser aplicables. Algunas preguntas que tener en cuenta:

• ¿Cuáles son los requerimientos del mercado y del uso final?
• ¿Cuáles son las consideraciones mecánicas?
  Rigidez, resistencia, impacto, fatiga, fluencia, dureza, requerimientos a temperaturas o humedad elevadas, etc.
• ¿Cuáles son las necesidades dimensionales y de tolerancia?
• ¿Cuáles son las condiciones ambientales a las que estará expuesto el producto o componente?
  Temperaturas extremas, consideraciones de humedad, exposición a rayos ultravioleta, exposición a sustancias químicas, etc.
• ¿Existe algún requisito de desgaste, abrasión o fricción?
• ¿Cuáles son los requisitos estéticos (p. ej., brillo, textura, color, etc.)?
• ¿Existen requisitos regulatorios del mercado, el producto o de agencias gubernamentales?
  Clasificación de llama, propiedades eléctricas, Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA), ISO10993 o Clase VI de Farmacopea de los Estados Unidos, NSF, UL, Mil Standard, FMVSS, CSA, autoaprobaciones, RUSP, REACH, CA Prop 65, etc.
• ¿Es necesario tener en cuenta requisitos de esterilización, como autoclave, óxido de etileno, radiación, etc.?
• ¿Hay algún requisito en cuanto a sostenibilidad?
  Contenido reciclado, biocontenido, compostabilidad, etc.

Requerimientos de rango

Es importante priorizar qué atributos del material son más críticos para una aplicación o componente. Para lograr este objetivo, los requisitos de la aplicación se deben revisar y priorizar de modo que los más importantes se utilicen para guiar el proceso de elección del material.

Por ejemplo, si una aplicación requiere un material transparente, con excelente transmitancia de la luz y resistencia ultravioleta exterior, la cantidad de opciones de material puede verse limitada a un único material, como el acrílico (polimetilmetacrilato).

Otra aplicación puede requerir un material transparente con otros atributos funcionales menos críticos. Por lo tanto, se pueden considerar diversos materiales, como:

• Acrílico (polimetilmetacrilato)
• PC
• GPPS
• SAN

Clasificar y revisar los requisitos más críticos de la aplicación le ayudará a asegurar que se tengan en cuenta los materiales más apropiados para la aplicación, y también ayudará a lograr el objetivo de encontrar los materiales de menor coste que también cumplan los requisitos definidos.

Pruebas de uso final

Es necesario llevar a cabo pruebas del producto final o componente real para confirmar que el material seleccionado, el diseño de la pieza y el proceso de fabricación aportan el rendimiento requerido por la aplicación. Este paso se completa en diversas fases dentro del ciclo de desarrollo del producto, como en el prototipado inicial, validación del producto o en ambos. Nuestros expertos pueden ayudarle a establecer un plan de pruebas, analizar los datos de pruebas para ayudarle a determinar si el material, el diseño de la pieza o el proceso cumplirán sus necesidades, y le brindarán sugerencias de mejora si es necesario.

Los pasos de verificación de prueba utilizados para evaluar los resultados finales pueden incluir:

• Impresión 3D: para la realización de una “prueba de concepto” básica.
• Prototipado: herramientas de corte rápido para confirmar que se cumplan las necesidades de forma, ajuste y función, así como los requisitos iniciales de ensamblaje y mecánicos.
• Pruebas de prototipado: simulaciones de laboratorio o pruebas en el mundo real de componentes o conjuntos para proporcionar una indicación temprana de cómo funcionará el producto. Es necesario tener en cuenta que las piezas prototipadas no son representativas de la producción al 100 %, lo que quizá deba considerarse al revisar los resultados.
• Ampliación de la producción:
• Establecer una estrategia de validación y de plan de pruebas y una evaluación en modo de fallo y riesgo de los componentes y el producto final o el conjunto.
• Desarrollar un puente a la producción (baja cavitación) o herramientas para producción final.
• Utilizar un enfoque científico en el desarrollo del proceso de fabricación, con evaluaciones de metrología que puedan incluir la recolección de datos a través del diseño de experimentos, estudios de capacidad e inspecciones de primer artículo.
• Confirmar que las piezas cumplen los requisitos especificados de diseño y rendimiento como fueron definidos originalmente en el plan de validación y pruebas.
• Llevar a cabo pruebas de componentes o conjuntos, como resistencia a la intemperie, incendio o eléctrico de UL, ensayos de caída, fatiga/vibración, compatibilidad química, etc.
• Ajustar el diseño, las herramientas, el proceso o el material según sea necesario.
• Realizar pruebas definitivas de uso final al producto antes de su lanzamiento.