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Optimización de Diseños

Uno de los principales desafíos de las áreas de ingeniería es la reducción del costo de sus productos manteniendo y/o mejorando su funcionalidad.

Uno de los principales desafíos de las áreas de ingeniería es la reducción del costo de sus productos manteniendo y/o mejorando su funcionalidad. En muchos casos el tiempo de vida útil es alargado sobredimensionando los diseños, esto genera mayores costos en materiales y mayor consumo energético del producto final. Por otro lado, al realizar reducciones de material excesivas se disminuye la calidad de componentes ocasionando fallas más continuas y mayores reclamaciones por garantías.

Revisemos el caso de una pinza hidráulica para rescatistas, como la mostrada, necesita ser lo suficientemente ligera para ser transportada por el personal de auxilio y a la vez lo suficientemente resistente para movilizar hasta 3 toneladas de carga.

Empecemos analizando los brazos de la pinza, al realizar un estudio con la carga máxima de trabajo, observamos que el factor de seguridad es superior a 8 en toda la pieza, lo cual nos permite deducir que tenemos la posibilidad de disminuir material sin comprometer la resistencia.

SOLIDWORKS Simulation nos trae ahora herramientas de optimización topológica. Al darle las condiciones de trabajo del componente, las restricciones de manufactura y los objetivos de optimización de masa y factor de seguridad, nos detectará que zonas pueden ser removidas sin afectar la resistencia de esta pieza.

En el gráfico en color violeta oscuro se indica que parte del material no trabaja y por consecuencia puede ser removida. En color amarillo observamos las zonas que tiene mayor participación en la función de la pieza y deben permanecer. A continuación, se muestra la nueva versión que tiene un volumen 34% menor por las modificaciones realizadas según el análisis.

Luego de editar la geometría base necesitamos realizar un nuevo estudio para verificar el nuevo factor de seguridad. Comparando ambas versiones podremos observar que el factor de seguridad esta distribuido de manera más uniforme en la nueva versión.

HOLMATRO es uno de los principales clientes de SOLIDWORKS a nivel mundial. Es una empresa líder en desarrollo y fabricación de pinzas hidráulicas de alta presión para rescates de accidentes.

El uso de las herramientas de simulación SOLIDWORKS les permitió innovar sus diseños y aumentar la confiabilidad de sus productos. Además, se logró mejorar en 66% los tiempos de diseño, reducir en 33% el número de prototipos y pruebas físicas destructivas acortando el ciclo de desarrollo de producto y los costos asociados.

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