¿Qué es el proceso de diseño de ingeniería?

Entonces, ¿qué es el proceso de diseño de ingeniería y por qué es importante? ¡Lo más probable es que hayas usado esto sin siquiera saberlo! El proceso de diseño de ingeniería es el proceso en el que los ingenieros resuelven problemas. Hay muchas variedades diferentes según las imágenes de Google. Pero en realidad son básicamente lo mismo en el núcleo y eso es: Definir el problema, investigar, pensar en soluciones, construir un prototipo, probar su solución y rediseñar su solución o aceptarla. Como dije, si buscas en Google el proceso de diseño de ingeniería obtendrás muchos resultados diferentes, estoy usando este porque creo que es el más detallado.

Aplicaré esto a una situación que le sucedió a mi automóvil este fin de semana y mostraré cómo utilicé el proceso de diseño de ingeniería para reparar mi automóvil. No tiene sentido tener un auto sin movimiento.

Paso 1: definir el problema

Así que la otra semana conducía entre Logan, Utah y Rexburg, Idaho, cuando mi motor comenzó a fumar y mi auto se detuvo. Ahora estar atrapado en el medio de la nada definitivamente no es una experiencia divertida y definitivamente está en mi lista de deseos. Definitivamente no quiero que vuelva a suceder.

Para mejorar el automóvil y asegurarme de que esto no vuelva a suceder, necesito solucionar el problema. Entonces, ¿Cual fue el problema?

Hay una diferencia entre el problema y un síntoma del problema. Podría decir que el problema era mi motor de fumar, pero ese no fue el caso. El motor de fumar era un síntoma del problema. El problema era que mi tapa de refrigerante no estaba apretada y se cayó mientras conducía. Debido a que se cayó, tuve que asegurarme de que no volviera a hacerlo. Necesitaba encontrar una manera de asegurarme de que la gorra no se volviera a caer.

Paso 2: hacer una investigación de antecedentes

La investigación es un paso importante en el proceso de diseño de ingeniería. Puede esperar construir un cohete y hacer que aterrice en Marte. Debe investigar para lograr resultados precisos. Para mí, estaba investigando la importancia del refrigerante en el automóvil (aunque habla por sí solo) y las temperaturas del motor. También investigué cómo recocer o fortalecer mis impresiones en 3D.

Paso 3: especificar requisitos

Mi nueva tapa de refrigerante necesitaba los requisitos específicos.

  1. Seguro: no quiero que se caiga de nuevo
  2. Resistencia al calor: la mayoría de los automóviles hacen funcionar sus motores a 195-220 * F y no quiero que mi gorra se derrita o se deforme.
  3. Fácilmente extraíble: esta es la razón por la que no solo lo coloqué con cinta adhesiva
  4. Barato y fácil de hacer: si encuentro o hago un mejor diseño, quiero que sea fácil de hacer

Paso 4: Lluvia de ideas, evaluar y elegir solución

No puedes hacer algo si no sabes lo que quieres hacer o si tienes un diseño. No puedes simplemente juntar algunas tablas y esperar tener una casa sólida.

Se me ocurrieron algunas ideas que variaban en diseño, material y complejidad.

Terminé eligiendo un diseño impreso en 3D. Mi impresora 3D usa PLA y sabemos que el PLA no es tan difícil, ya que pensé que decidí recocer o endurecer mi impresión.

Paso 5: Desarrollar y crear una solución prototipo

Diseño

Utilicé Autodesk Inventor para diseñar mi modelo, que era bastante similar a la tapa original. Decidí no hacerlo a la fantasía, porque ¿quién va a mirar y admirar su tapa de refrigerante?

Impresión 3d

Imprimí en 3D mi gorra al 90% de relleno con PLA.

He adjuntado el archivo que utilicé.

¿Recocido?

Todos los materiales tienen un punto de fusión y, por supuesto, lo mismo ocurre con el plástico. Cuando recoces un plástico, debes calentarlo hasta que esté por debajo de su punto de fusión. a medida que hace esto y, naturalmente, deja que se enfríe, la microestructura se fortalece formando nuevos cristales en su interior. Los detalles completos se pueden encontrar aquí: recocido de sus impresiones en 3D. Esto es lo que me permitirá colocar mi impresión 3D en el tanque de refrigerante sin temor a que se derrita la tapa. Por supuesto, también podría haber usado una pintura resistente al calor.

Archivos adjuntos

  • CoolantCap.stl Descargar

Paso 6: Solución de prueba

Después de su prototipo, debe probar su diseño. Probé para ver si mi diseño encajaba y afortunadamente lo hizo.

Las pruebas son una parte importante del proceso de diseño de ingeniería. Si no prueba su prototipo, nunca sabrá si funciona o si necesita alguna mejora.

Paso 7: ¿Su solución cumple con los requisitos?

Durante las pruebas, debe buscar instancias en su prototipo. No tiene sentido mantener un producto final que funcione solo el 90% del tiempo porque, seamos honestos, probablemente le fallará cuando más lo necesite. Si su solución no cumplió con sus requisitos, ahora es el momento de ver qué puede mejorar. Eso significa comenzar de nuevo en el paso de lluvia de ideas, que luego se construye con un modelo diferente o mejorado.

Afortunadamente, mi prototipo cumplió con todos mis requisitos y se ajustó bien.

Paso 8: Comunicar resultados

Trabajar de manera personal en este paso puede ser menos importante, pero si está trabajando para una empresa, es importante que comparta sus resultados con sus compañeros de trabajo. No tiene sentido que alguien más pase mucho tiempo diseñando un proceso que ya tiene una solución.

Si está buscando una buena manera de comunicar sus resultados, ¡puede publicar su proceso en instructables!

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