sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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sDF 215 Trabajo del moacutedulo P1

Disentildeo de una

aspiradora de mano

GRUPO 2 Pablo Catalaacuten Pacheacutes Arantxa Domingo Cerdaacuten Ivaacuten Mateu Loacutepez Andrea Val Castel

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IacuteNDICE

1 DISENtildeO CONCEPTUAL 11 ESTUDIO DE LOS MODELOS EXISTENTES DEL MERCADO 12 ESTUDIO DE LA NORMATIVA 13 ESTUDIO DE PATENTES 14 ANAacuteLISIS DE LOS REQUISITOS 15 GENERACIOacuteN EVALUACIOacuteN Y SELECCIOacuteN DE ALTERNATIVAS

Paacuteg 3 Paacuteg 3 Paacuteg 3 Paacuteg 7 Paacuteg 10

2 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

21 APLICACIOacuteN DE LAS ESTRATEGIAS DE ECODISENtildeO 22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE MANO

Paacuteg 14 Pag 14 Paacuteg 16 Paacuteg 19 Paacuteg 24

3 SISTEMA ELEacuteCTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO 32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO 33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS 34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Paacuteg 40 Paacuteg 40 Paacuteg 40 Paacuteg 42 Paacuteg 43 Paacuteg 43

4 ACABADO SUPERFICIAL Paacuteg 44

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN 52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO 53 ENVASE ECONOacuteMICO 54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

Paacuteg 46 Paacuteg 46 Paacuteg 49 Paacuteg 54 Paacuteg 57

6 BIBLIOGRAFIA Paacuteg 58

7 ANEXOS Paacuteg 59

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1 INTRODUCCIOacuteN

11 ESTUDIO DE LOS MODELOS EXISTENTES DEL MERCADO

Tras realizar un estudio de mercado (Ver anexo 1 Estudio de modelos existentes en el

mercado) se han clasificado los diferentes productos existentes en el mercado en la siguiente

tabla

Aspirador de mano sin cables

Voltaje Potencia Bateriacuteas Tiempo de carga

Tiempo de uso

Uso ligero 36V ndash 48V 96 ndash 30W 3 Ni-MH 16 h 75 ndash 10 min

Uso general 72 ndash 96V 12 ndash 30W 6 Ni-MH 16h 9 -12 min

Uso intensivo 108 ndash 40V 165 ndash 35W 10 Ni-MH 16h 6 ndash 20 min

Aspirador de mano con cables

Uso casa - 800 ndash 900 W No No Ilimitado

Uso coche 12 V 11 ndash 125W No No Ilimitado

Despueacutes de realizar el estudio de mercado se ha decidido desarrollar una aspiradora sin

cable que funcione con bateriacuteas puesto que asiacute se facilita su uso

12 ESTUDIO DE LA NORMATIVA

A continuacioacuten dividimos la normativa encontrada en dos grandes grupos Por un lado

normativa general de los productos eleacutectricos y por otro lado normativa que tiene en cuenta

consideraciones ambientales

Normativa

UNE 20-450-84 Seguridad de los aparatos electrodomeacutesticos y anaacutelogos Condiciones generales

UNE-EN 60335-2-22003A1A2 Aparatos electrodomeacutesticos y anaacutelogos Seguridad Parte 2-2

Requisitos particulares para aspiradores y aparatos de limpieza por aspiracioacuten de agua

UNE-EN 60335-2-68 Aparatos electrodomeacutesticos y anaacutelogos Seguridad Parte2-68 Requisitos

particulares para maacutequinas de limpieza por pulverizacioacuten y aspiracioacuten para uso industrial y

comercial

UNE-EN 60704-2-1 Aparatos electrodomeacutesticos y anaacutelogos Coacutedigo de ensayo para la

determinacioacuten del ruido acuacutestico aeacutereo Parte 2-1 Requisitos particulares para aspiradores de

polvo

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Normativa ambiental

A continuacioacuten se muestra un listado con la normativa ambiental

UNE-EN ISO 14040 Gestioacuten ambiental Anaacutelisis del ciclo de vida Requisitos y directrices

UNE-EN ISO 14044 Gestioacuten ambiental Anaacutelisis del ciclo de vida Principios y marco de referencia

UNE ISO 14050 Gestioacuten ambiental Vocabulario

UNE 150008 Anaacutelisis y evaluacioacuten del riesgo ambiental

UNE 150301 Gestioacuten ambiental del proceso de disentildeo y desarrollo Ecodisentildeo

13 ESTUDIO DE PATENTES

Seguidamente se muestran algunas de las patentes maacutes interesantes que nos pueden

servir de alguacuten modo como referencia a la hora de disentildear nuestro producto

PATENTE 2110216 T3 - Aspirador

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PATENTE 2325535 T3 - Aspirador manual

US 2006156509 A1 - Aspiradora con asa plegable

US1861261 (A) - Aspiradora de mano

2

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USD562511S1 ndash Parte-asa de una aspiradora

3

4

5

6

PATENTES TRADUCIDAS AL CASTELLANO MODELO DE UTILIDAD 0276261 U - Aspirador de polvo manual MODELO DE UTILIDAD 1015349 U - Aspiradora eleacutectrica PATENTE 2099450 T3 - Limpiador de vaciacuteo cicloacutenico PATENTE 2110216 T3 - Aspirador PATENTE 2126541 T3 - Aparato para limpiar suelos alfombras y similares PATENTE 2146939 T3 - Aspirador de polvo en particular aspirador de polvo manual PATENTE 2193307 T3 - Aspirador de polvo PATENTE 2221542 B2 - Aparato colector de polvo de cicloacuten para una aspiradora PATENTE 2244583 T3 - Conjunto de tubo flexible y tubo aspirador de mano PATENTE 2266976 T3 - Aspiradora PATENTE 2274765 T3 - Aspiradora (2) PATENTE 2310163 T1 - Aspirador manual (2) PATENTE 2325535 T3 - Aspirador manual PATENTE 8103640 A1 - Aspiradora de polvo de cepillo destinada a ser sostenida con la mano PATENTES SIN TRADUCCIOacuteN AL CASTELLANO EEUU D611666 (S1) - Aspirador manejar CN 1473539 (A) - De mano aspiradora con boquilla de aspiracioacuten rotativa EEUU 1861261 (A) - aspirador de mano EEUU D611665 (S1) - estanque de vaciacuteo de mano limpia DE 202009008837 (U1) - Wiederaufladbarer Handstaubsauger MIT einem Abfalleimer zur einfachen Entladung von Abfall mittels eines Vibrationssystems

EEUU 2009282643 A1 - Aspirador con mango desmontable EEUU 2009276975 A1 - Aspirador bloqueo de la palanca EEUU D568015S1 - Mango para el vaciacuteo palo limpio EEUU D581613S1 - Mango para el aspirador EEUU D562511S1 - Aspirador parte del asa EEUU D548905S1 - Aspirador andel EEUU 2006156509 A1 - Aspirador con asa plegable GB 2413063 A - Aspirador con mango de aspiracioacuten

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14 ANAacuteLISIS DE LOS REQUISITOS

141 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS

A continuacioacuten se ha definido un listado con los objetivos de disentildeo que deseamos que

cumpla nuestro producto Para realizar el listado se ha considerado la relacioacuten entre el usuario y

el producto

Objetivos de disentildeo

1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos

2 Que sea lo maacutes econoacutemica posible

3 Que el coste de reciclado sea el menor posible

4 Que se limpie con facilidad

5 Que el contenedor sea sin bolsa

6 Que el depoacutesito tenga la maacutexima capacidad posible

7 Que sea ligera

8 Que sea ergonoacutemica

9 Que el filtro sea lavable

10 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas

11 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles

12 Que tenga distintos niveles de potencia

13 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad

14 Que el cierre del depoacutesito sea seguro

15 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito

16 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

17 Que haga el miacutenimo ruido posible

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142 ANAacuteLISIS DE OBJETIVOS

1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos

2 Que sea lo maacutes econoacutemica posible a Que el precio no supere en maacutes de un 20 del precio de productos similares

3 Que el coste de reciclado sea el menor posible

a Que el coste de reciclado no supere en maacutes de un 20 el coste de reciclado de productos actuales

4 Que se limpie con facilidad a Que permita limpiar el contenedor con agua jabonosa simple

5 Que el contenedor sea sin bolsa

6 Que el depoacutesito tenga la maacutexima capacidad posible

a Que el depoacutesito tenga por lo menos un volumen superior a un 20 de la media de los productos actuales

7 Que sea ligera a Que pese por lo menos un 10 menos de la media de los productos actuales

8 Que sea ergonoacutemica

a Que cumpla con las tablas de ergonomiacutea actuales

9 Que el filtro sea lavable a Que el filtro se pueda lavar con agua jabonosa simple

10 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas

11 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles

12 Que tenga distintos niveles de potencia

a Que tenga por lo menos 2 niveles de potencia diferentes

13 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad

14 Que el cierre del depoacutesito sea seguro

15 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito a Que disponga de un sistema de informacioacuten sobre el nivel del depoacutesito

16 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

a Que no se tarde maacutes de 60 segundos en vaciar el contenido

17 Que haga el miacutenimo ruido posible a Que el ruido en funcionamiento no supere los XX Db

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143 DEFINICIOacuteN DE LAS VARIABLES

Objetivo Nordm de

variable Variable Unidad

1 1 Tipos de suciedad absorbentes

2 21 Precio euro

3 31 Coste reciclado euro

4 41 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

5 5 Valor nominal Existencia de bolsa

6 61 Volumen del depoacutesito l

7 71 Peso del producto Kg

8 81 Valor nominal Cumplimiento de tablas de ergonomiacutea

9 91 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

10 10 Tipos de fuentes de alimentacioacuten

11 11 Tipos de accesorios para rincones difiacuteciles

12 121 Nuacutemeros de niveles de potencia

13 13 Valor nominal Existencia de sistema antiretorno

14 14 Modo de cierre

15 15 Valor nominal Existencia de sistema de informacioacuten de nivel

16 161 Tiempo empleado en vaciar el deposito s

17 171 Ruido producido en funcionamiento Db

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15 GENERACIOacuteN EVALUACIOacuteN Y SELECCIOacuteN DE ALTERNATIVAS

A partir de los objetivos de disentildeo explicados en al apartado anterior se han generado varias alternativas de disentildeo formal

A continuacioacuten se muestran junto a una breve descripcioacuten de cada una

Alternativa 1

Aspiradora con posibilidad de esconder el mango y el tubo aspirador

Alternativa 2

Aspiradora con asa permanente y posibilidad de extraccioacuten del depoacutesito del polvo

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Alternativa 3

Aspiradora con mango permanente y bolsa de plaacutestico lavable para una reduccioacuten de volumen

Alternativa 4

Aspiradora con mango permanente y posibilidad de extraccioacuten de depoacutesito de polvo

Alternativa 5

Aspiradora con posibilidad de reducir el volumen mediante un mango extensible

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Alternativa 6

Aspiradora que permite cambiar la posicioacuten del mango para reducir el tamantildeo del embalaje

Una vez generadas y definidas las alternativas se ha realizado la seleccioacuten de la

alternativa final

Se disponen las alternativas en columnas y los objetivos de disentildeo en filas de manera

que la que cumpla en mayor cantidad los objetivos de disentildeo definidos seraacute la alternativa final

seleccionada

Se puntuacutea del 0 al 1 en funcioacuten si cumple (1) si no cumple (0)

No todos los objetivos pueden ser cuantificados por lo que se ha realizado una seleccioacuten

de objetivos de disentildeo optimizables

E 1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos E 2 Que se limpie con facilidad E 3 Que el contenedor sea sin bolsa E 4 Que sea ergonoacutemica E 5 Que el filtro sea lavable E 6 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas E 7 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles E 8 Que tenga distintos niveles de potencia E 9 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad E 10 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito E 11 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

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A1 A2 A3 A4 A5 A6

E 1 05 04 03 05 06 05

E 2 05 08 05 01 05 04

E 3 04 03 06 05 05 1

E 4 1 03 04 1 01 07

E 5 1 08 07 06 02 04

E 6 08 04 06 07 09 1

E 7 05 04 1 1 08 1

E 8 05 05 05 01 09 1

E 9 03 06 05 05 03 07

E 10 04 1 04 05 01 09

E 11 1 07 06 02 05 02

sum 69 62 61 76 54 78

Finalmente la alternativa que cumple en mayoriacutea los objetivos definidos es la Alternativa 6

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2 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA

AMBIENTAL

21 APLICACIOacuteN DE LAS ESTRATEGIAS DE ECODISENtildeO

Desarrollo de un nuevo concepto

- Instrucciones de uso gravadas en el producto

- Asa integrada (que no sobresalga)

- Asa de seccioacuten abierta

- Asa abierta

- Reducir numero de botones botones con varias funciones

- Disminuir espesor de la carcasa del producto

1 Seleccioacuten de materiales de bajo impacto

- Utilizacioacuten de bio-plaacutesticos

- Utilizar plaacutesticos procedentes de envases alimenticios

- Minimizar el uso de metales en el producto

- Utilizar plaacutesticos faacutecilmente reciclables

2 Reduccioacuten de uso de materiales

- Utilizar un uacutenico material para la mayoriacutea de los componentes o piezas del producto - Uso de sistemas de fijacioacuten integrados para evitar el uso de distintos materiales - Minimizar el volumen del producto - Uso de materiales ligeros - Utilizar la menor cantidad de material posible - Reducir el volumen del producto

3 Optimizacioacuten Sistema de distribucioacuten

- Embalaje adaptado a las medidas de las paletas normalizadas

- Embalaje adaptado a la forma del producto y que sea el miacutenimo posible

- Posibilidad de que el usuario pueda reutilizar el embalaje

- Informacioacuten impresa en el mismo embalaje (sin pegatinas)

- Reducir el uso de tintas

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4 Reduccioacuten del Impacto durante el uso

- Uso de bateriacuteas recargables

- Posibilidad de recargar bateriacuteas con placas solares

- Reducir el ruido lo maacuteximo posible

- Reducir el consumo de energiacutea

- Aprovechar al maacuteximo la energiacutea

5 Optimizacioacuten de vida uacutetil

- Que consuma la menor energiacutea posible

- Que la bateriacutea aguante el mayor tiempo posible

- Facilitar el acceso a los componentes

- Utilizar componentes universales

6 Optimizacioacuten del sistema de Fin de Vida

- Sistemas de desensamblaje raacutepido (pestantildeas)

- Piezas estaacutendar (disponibilidad de recambios)

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22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

Para realizar la primera seleccioacuten de materiales nos hemos centrado en el material de la

carcasa de la aspiradora

Para seleccionar el material de la carcasa se han definido previamente los requisitos

baacutesicos del material En nuestro caso queremos un material que sea ligero faacutecil de limpiar

resistente a golpes resistente al agua y con buena fabricacioacuten en serie Una vez definidos los

requisitos se han seleccionado varios materiales de la familia de los poliacutemeros puesto que son los

que mejor cumplen con las especificaciones anteriores y ademaacutes tienen un menor coste de

produccioacuten y de materia prima A continuacioacuten se han seleccionado algunos posibles materiales

para la realizacioacuten de la carcasa y sus principales caracteriacutesticas

Poliestireno (PS)

Es transparente barato y faacutecil de modelar Sus propiedades mecaacutenicas aumentan con la adicioacuten de butadieno pero la transparencia disminuye Densidad 10410^3 kgm^3 Precio 109 euroKg Moacutedulo de Young 12 GPa Tenacidad 07 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria Co2 emitido en la produccioacuten primaria Reciclable Marca de reciclaje

Polivinilocloridrico (PVC)

Es uno de los materiales maacutes baratos y versaacutetiles Densidad 21410^3 kgm^3 Precio 0711 euroKg Moacutedulo de Young 214 GPa Tenacidad 146 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 68MJKg Co2 emitido en la produccioacuten primaria 22 Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

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Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

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d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

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22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

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23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

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24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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28

ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

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30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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37

Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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38

Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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39

Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

47

Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

49

52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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2

IacuteNDICE

1 DISENtildeO CONCEPTUAL 11 ESTUDIO DE LOS MODELOS EXISTENTES DEL MERCADO 12 ESTUDIO DE LA NORMATIVA 13 ESTUDIO DE PATENTES 14 ANAacuteLISIS DE LOS REQUISITOS 15 GENERACIOacuteN EVALUACIOacuteN Y SELECCIOacuteN DE ALTERNATIVAS

Paacuteg 3 Paacuteg 3 Paacuteg 3 Paacuteg 7 Paacuteg 10

2 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

21 APLICACIOacuteN DE LAS ESTRATEGIAS DE ECODISENtildeO 22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE MANO

Paacuteg 14 Pag 14 Paacuteg 16 Paacuteg 19 Paacuteg 24

3 SISTEMA ELEacuteCTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO 32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO 33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS 34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Paacuteg 40 Paacuteg 40 Paacuteg 40 Paacuteg 42 Paacuteg 43 Paacuteg 43

4 ACABADO SUPERFICIAL Paacuteg 44

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN 52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO 53 ENVASE ECONOacuteMICO 54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

Paacuteg 46 Paacuteg 46 Paacuteg 49 Paacuteg 54 Paacuteg 57

6 BIBLIOGRAFIA Paacuteg 58

7 ANEXOS Paacuteg 59

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3

1 INTRODUCCIOacuteN

11 ESTUDIO DE LOS MODELOS EXISTENTES DEL MERCADO

Tras realizar un estudio de mercado (Ver anexo 1 Estudio de modelos existentes en el

mercado) se han clasificado los diferentes productos existentes en el mercado en la siguiente

tabla

Aspirador de mano sin cables

Voltaje Potencia Bateriacuteas Tiempo de carga

Tiempo de uso

Uso ligero 36V ndash 48V 96 ndash 30W 3 Ni-MH 16 h 75 ndash 10 min

Uso general 72 ndash 96V 12 ndash 30W 6 Ni-MH 16h 9 -12 min

Uso intensivo 108 ndash 40V 165 ndash 35W 10 Ni-MH 16h 6 ndash 20 min

Aspirador de mano con cables

Uso casa - 800 ndash 900 W No No Ilimitado

Uso coche 12 V 11 ndash 125W No No Ilimitado

Despueacutes de realizar el estudio de mercado se ha decidido desarrollar una aspiradora sin

cable que funcione con bateriacuteas puesto que asiacute se facilita su uso

12 ESTUDIO DE LA NORMATIVA

A continuacioacuten dividimos la normativa encontrada en dos grandes grupos Por un lado

normativa general de los productos eleacutectricos y por otro lado normativa que tiene en cuenta

consideraciones ambientales

Normativa

UNE 20-450-84 Seguridad de los aparatos electrodomeacutesticos y anaacutelogos Condiciones generales

UNE-EN 60335-2-22003A1A2 Aparatos electrodomeacutesticos y anaacutelogos Seguridad Parte 2-2

Requisitos particulares para aspiradores y aparatos de limpieza por aspiracioacuten de agua

UNE-EN 60335-2-68 Aparatos electrodomeacutesticos y anaacutelogos Seguridad Parte2-68 Requisitos

particulares para maacutequinas de limpieza por pulverizacioacuten y aspiracioacuten para uso industrial y

comercial

UNE-EN 60704-2-1 Aparatos electrodomeacutesticos y anaacutelogos Coacutedigo de ensayo para la

determinacioacuten del ruido acuacutestico aeacutereo Parte 2-1 Requisitos particulares para aspiradores de

polvo

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4

Normativa ambiental

A continuacioacuten se muestra un listado con la normativa ambiental

UNE-EN ISO 14040 Gestioacuten ambiental Anaacutelisis del ciclo de vida Requisitos y directrices

UNE-EN ISO 14044 Gestioacuten ambiental Anaacutelisis del ciclo de vida Principios y marco de referencia

UNE ISO 14050 Gestioacuten ambiental Vocabulario

UNE 150008 Anaacutelisis y evaluacioacuten del riesgo ambiental

UNE 150301 Gestioacuten ambiental del proceso de disentildeo y desarrollo Ecodisentildeo

13 ESTUDIO DE PATENTES

Seguidamente se muestran algunas de las patentes maacutes interesantes que nos pueden

servir de alguacuten modo como referencia a la hora de disentildear nuestro producto

PATENTE 2110216 T3 - Aspirador

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5

PATENTE 2325535 T3 - Aspirador manual

US 2006156509 A1 - Aspiradora con asa plegable

US1861261 (A) - Aspiradora de mano

2

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6

USD562511S1 ndash Parte-asa de una aspiradora

3

4

5

6

PATENTES TRADUCIDAS AL CASTELLANO MODELO DE UTILIDAD 0276261 U - Aspirador de polvo manual MODELO DE UTILIDAD 1015349 U - Aspiradora eleacutectrica PATENTE 2099450 T3 - Limpiador de vaciacuteo cicloacutenico PATENTE 2110216 T3 - Aspirador PATENTE 2126541 T3 - Aparato para limpiar suelos alfombras y similares PATENTE 2146939 T3 - Aspirador de polvo en particular aspirador de polvo manual PATENTE 2193307 T3 - Aspirador de polvo PATENTE 2221542 B2 - Aparato colector de polvo de cicloacuten para una aspiradora PATENTE 2244583 T3 - Conjunto de tubo flexible y tubo aspirador de mano PATENTE 2266976 T3 - Aspiradora PATENTE 2274765 T3 - Aspiradora (2) PATENTE 2310163 T1 - Aspirador manual (2) PATENTE 2325535 T3 - Aspirador manual PATENTE 8103640 A1 - Aspiradora de polvo de cepillo destinada a ser sostenida con la mano PATENTES SIN TRADUCCIOacuteN AL CASTELLANO EEUU D611666 (S1) - Aspirador manejar CN 1473539 (A) - De mano aspiradora con boquilla de aspiracioacuten rotativa EEUU 1861261 (A) - aspirador de mano EEUU D611665 (S1) - estanque de vaciacuteo de mano limpia DE 202009008837 (U1) - Wiederaufladbarer Handstaubsauger MIT einem Abfalleimer zur einfachen Entladung von Abfall mittels eines Vibrationssystems

EEUU 2009282643 A1 - Aspirador con mango desmontable EEUU 2009276975 A1 - Aspirador bloqueo de la palanca EEUU D568015S1 - Mango para el vaciacuteo palo limpio EEUU D581613S1 - Mango para el aspirador EEUU D562511S1 - Aspirador parte del asa EEUU D548905S1 - Aspirador andel EEUU 2006156509 A1 - Aspirador con asa plegable GB 2413063 A - Aspirador con mango de aspiracioacuten

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7

14 ANAacuteLISIS DE LOS REQUISITOS

141 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS

A continuacioacuten se ha definido un listado con los objetivos de disentildeo que deseamos que

cumpla nuestro producto Para realizar el listado se ha considerado la relacioacuten entre el usuario y

el producto

Objetivos de disentildeo

1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos

2 Que sea lo maacutes econoacutemica posible

3 Que el coste de reciclado sea el menor posible

4 Que se limpie con facilidad

5 Que el contenedor sea sin bolsa

6 Que el depoacutesito tenga la maacutexima capacidad posible

7 Que sea ligera

8 Que sea ergonoacutemica

9 Que el filtro sea lavable

10 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas

11 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles

12 Que tenga distintos niveles de potencia

13 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad

14 Que el cierre del depoacutesito sea seguro

15 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito

16 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

17 Que haga el miacutenimo ruido posible

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8

142 ANAacuteLISIS DE OBJETIVOS

1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos

2 Que sea lo maacutes econoacutemica posible a Que el precio no supere en maacutes de un 20 del precio de productos similares

3 Que el coste de reciclado sea el menor posible

a Que el coste de reciclado no supere en maacutes de un 20 el coste de reciclado de productos actuales

4 Que se limpie con facilidad a Que permita limpiar el contenedor con agua jabonosa simple

5 Que el contenedor sea sin bolsa

6 Que el depoacutesito tenga la maacutexima capacidad posible

a Que el depoacutesito tenga por lo menos un volumen superior a un 20 de la media de los productos actuales

7 Que sea ligera a Que pese por lo menos un 10 menos de la media de los productos actuales

8 Que sea ergonoacutemica

a Que cumpla con las tablas de ergonomiacutea actuales

9 Que el filtro sea lavable a Que el filtro se pueda lavar con agua jabonosa simple

10 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas

11 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles

12 Que tenga distintos niveles de potencia

a Que tenga por lo menos 2 niveles de potencia diferentes

13 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad

14 Que el cierre del depoacutesito sea seguro

15 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito a Que disponga de un sistema de informacioacuten sobre el nivel del depoacutesito

16 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

a Que no se tarde maacutes de 60 segundos en vaciar el contenido

17 Que haga el miacutenimo ruido posible a Que el ruido en funcionamiento no supere los XX Db

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9

143 DEFINICIOacuteN DE LAS VARIABLES

Objetivo Nordm de

variable Variable Unidad

1 1 Tipos de suciedad absorbentes

2 21 Precio euro

3 31 Coste reciclado euro

4 41 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

5 5 Valor nominal Existencia de bolsa

6 61 Volumen del depoacutesito l

7 71 Peso del producto Kg

8 81 Valor nominal Cumplimiento de tablas de ergonomiacutea

9 91 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

10 10 Tipos de fuentes de alimentacioacuten

11 11 Tipos de accesorios para rincones difiacuteciles

12 121 Nuacutemeros de niveles de potencia

13 13 Valor nominal Existencia de sistema antiretorno

14 14 Modo de cierre

15 15 Valor nominal Existencia de sistema de informacioacuten de nivel

16 161 Tiempo empleado en vaciar el deposito s

17 171 Ruido producido en funcionamiento Db

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10

15 GENERACIOacuteN EVALUACIOacuteN Y SELECCIOacuteN DE ALTERNATIVAS

A partir de los objetivos de disentildeo explicados en al apartado anterior se han generado varias alternativas de disentildeo formal

A continuacioacuten se muestran junto a una breve descripcioacuten de cada una

Alternativa 1

Aspiradora con posibilidad de esconder el mango y el tubo aspirador

Alternativa 2

Aspiradora con asa permanente y posibilidad de extraccioacuten del depoacutesito del polvo

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11

Alternativa 3

Aspiradora con mango permanente y bolsa de plaacutestico lavable para una reduccioacuten de volumen

Alternativa 4

Aspiradora con mango permanente y posibilidad de extraccioacuten de depoacutesito de polvo

Alternativa 5

Aspiradora con posibilidad de reducir el volumen mediante un mango extensible

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12

Alternativa 6

Aspiradora que permite cambiar la posicioacuten del mango para reducir el tamantildeo del embalaje

Una vez generadas y definidas las alternativas se ha realizado la seleccioacuten de la

alternativa final

Se disponen las alternativas en columnas y los objetivos de disentildeo en filas de manera

que la que cumpla en mayor cantidad los objetivos de disentildeo definidos seraacute la alternativa final

seleccionada

Se puntuacutea del 0 al 1 en funcioacuten si cumple (1) si no cumple (0)

No todos los objetivos pueden ser cuantificados por lo que se ha realizado una seleccioacuten

de objetivos de disentildeo optimizables

E 1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos E 2 Que se limpie con facilidad E 3 Que el contenedor sea sin bolsa E 4 Que sea ergonoacutemica E 5 Que el filtro sea lavable E 6 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas E 7 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles E 8 Que tenga distintos niveles de potencia E 9 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad E 10 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito E 11 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

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13

A1 A2 A3 A4 A5 A6

E 1 05 04 03 05 06 05

E 2 05 08 05 01 05 04

E 3 04 03 06 05 05 1

E 4 1 03 04 1 01 07

E 5 1 08 07 06 02 04

E 6 08 04 06 07 09 1

E 7 05 04 1 1 08 1

E 8 05 05 05 01 09 1

E 9 03 06 05 05 03 07

E 10 04 1 04 05 01 09

E 11 1 07 06 02 05 02

sum 69 62 61 76 54 78

Finalmente la alternativa que cumple en mayoriacutea los objetivos definidos es la Alternativa 6

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14

2 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA

AMBIENTAL

21 APLICACIOacuteN DE LAS ESTRATEGIAS DE ECODISENtildeO

Desarrollo de un nuevo concepto

- Instrucciones de uso gravadas en el producto

- Asa integrada (que no sobresalga)

- Asa de seccioacuten abierta

- Asa abierta

- Reducir numero de botones botones con varias funciones

- Disminuir espesor de la carcasa del producto

1 Seleccioacuten de materiales de bajo impacto

- Utilizacioacuten de bio-plaacutesticos

- Utilizar plaacutesticos procedentes de envases alimenticios

- Minimizar el uso de metales en el producto

- Utilizar plaacutesticos faacutecilmente reciclables

2 Reduccioacuten de uso de materiales

- Utilizar un uacutenico material para la mayoriacutea de los componentes o piezas del producto - Uso de sistemas de fijacioacuten integrados para evitar el uso de distintos materiales - Minimizar el volumen del producto - Uso de materiales ligeros - Utilizar la menor cantidad de material posible - Reducir el volumen del producto

3 Optimizacioacuten Sistema de distribucioacuten

- Embalaje adaptado a las medidas de las paletas normalizadas

- Embalaje adaptado a la forma del producto y que sea el miacutenimo posible

- Posibilidad de que el usuario pueda reutilizar el embalaje

- Informacioacuten impresa en el mismo embalaje (sin pegatinas)

- Reducir el uso de tintas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

15

4 Reduccioacuten del Impacto durante el uso

- Uso de bateriacuteas recargables

- Posibilidad de recargar bateriacuteas con placas solares

- Reducir el ruido lo maacuteximo posible

- Reducir el consumo de energiacutea

- Aprovechar al maacuteximo la energiacutea

5 Optimizacioacuten de vida uacutetil

- Que consuma la menor energiacutea posible

- Que la bateriacutea aguante el mayor tiempo posible

- Facilitar el acceso a los componentes

- Utilizar componentes universales

6 Optimizacioacuten del sistema de Fin de Vida

- Sistemas de desensamblaje raacutepido (pestantildeas)

- Piezas estaacutendar (disponibilidad de recambios)

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16

22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

Para realizar la primera seleccioacuten de materiales nos hemos centrado en el material de la

carcasa de la aspiradora

Para seleccionar el material de la carcasa se han definido previamente los requisitos

baacutesicos del material En nuestro caso queremos un material que sea ligero faacutecil de limpiar

resistente a golpes resistente al agua y con buena fabricacioacuten en serie Una vez definidos los

requisitos se han seleccionado varios materiales de la familia de los poliacutemeros puesto que son los

que mejor cumplen con las especificaciones anteriores y ademaacutes tienen un menor coste de

produccioacuten y de materia prima A continuacioacuten se han seleccionado algunos posibles materiales

para la realizacioacuten de la carcasa y sus principales caracteriacutesticas

Poliestireno (PS)

Es transparente barato y faacutecil de modelar Sus propiedades mecaacutenicas aumentan con la adicioacuten de butadieno pero la transparencia disminuye Densidad 10410^3 kgm^3 Precio 109 euroKg Moacutedulo de Young 12 GPa Tenacidad 07 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria Co2 emitido en la produccioacuten primaria Reciclable Marca de reciclaje

Polivinilocloridrico (PVC)

Es uno de los materiales maacutes baratos y versaacutetiles Densidad 21410^3 kgm^3 Precio 0711 euroKg Moacutedulo de Young 214 GPa Tenacidad 146 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 68MJKg Co2 emitido en la produccioacuten primaria 22 Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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18

23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

19

Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

20

d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

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22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

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23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

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24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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28

ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

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4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

3

1 INTRODUCCIOacuteN

11 ESTUDIO DE LOS MODELOS EXISTENTES DEL MERCADO

Tras realizar un estudio de mercado (Ver anexo 1 Estudio de modelos existentes en el

mercado) se han clasificado los diferentes productos existentes en el mercado en la siguiente

tabla

Aspirador de mano sin cables

Voltaje Potencia Bateriacuteas Tiempo de carga

Tiempo de uso

Uso ligero 36V ndash 48V 96 ndash 30W 3 Ni-MH 16 h 75 ndash 10 min

Uso general 72 ndash 96V 12 ndash 30W 6 Ni-MH 16h 9 -12 min

Uso intensivo 108 ndash 40V 165 ndash 35W 10 Ni-MH 16h 6 ndash 20 min

Aspirador de mano con cables

Uso casa - 800 ndash 900 W No No Ilimitado

Uso coche 12 V 11 ndash 125W No No Ilimitado

Despueacutes de realizar el estudio de mercado se ha decidido desarrollar una aspiradora sin

cable que funcione con bateriacuteas puesto que asiacute se facilita su uso

12 ESTUDIO DE LA NORMATIVA

A continuacioacuten dividimos la normativa encontrada en dos grandes grupos Por un lado

normativa general de los productos eleacutectricos y por otro lado normativa que tiene en cuenta

consideraciones ambientales

Normativa

UNE 20-450-84 Seguridad de los aparatos electrodomeacutesticos y anaacutelogos Condiciones generales

UNE-EN 60335-2-22003A1A2 Aparatos electrodomeacutesticos y anaacutelogos Seguridad Parte 2-2

Requisitos particulares para aspiradores y aparatos de limpieza por aspiracioacuten de agua

UNE-EN 60335-2-68 Aparatos electrodomeacutesticos y anaacutelogos Seguridad Parte2-68 Requisitos

particulares para maacutequinas de limpieza por pulverizacioacuten y aspiracioacuten para uso industrial y

comercial

UNE-EN 60704-2-1 Aparatos electrodomeacutesticos y anaacutelogos Coacutedigo de ensayo para la

determinacioacuten del ruido acuacutestico aeacutereo Parte 2-1 Requisitos particulares para aspiradores de

polvo

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

4

Normativa ambiental

A continuacioacuten se muestra un listado con la normativa ambiental

UNE-EN ISO 14040 Gestioacuten ambiental Anaacutelisis del ciclo de vida Requisitos y directrices

UNE-EN ISO 14044 Gestioacuten ambiental Anaacutelisis del ciclo de vida Principios y marco de referencia

UNE ISO 14050 Gestioacuten ambiental Vocabulario

UNE 150008 Anaacutelisis y evaluacioacuten del riesgo ambiental

UNE 150301 Gestioacuten ambiental del proceso de disentildeo y desarrollo Ecodisentildeo

13 ESTUDIO DE PATENTES

Seguidamente se muestran algunas de las patentes maacutes interesantes que nos pueden

servir de alguacuten modo como referencia a la hora de disentildear nuestro producto

PATENTE 2110216 T3 - Aspirador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

5

PATENTE 2325535 T3 - Aspirador manual

US 2006156509 A1 - Aspiradora con asa plegable

US1861261 (A) - Aspiradora de mano

2

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6

USD562511S1 ndash Parte-asa de una aspiradora

3

4

5

6

PATENTES TRADUCIDAS AL CASTELLANO MODELO DE UTILIDAD 0276261 U - Aspirador de polvo manual MODELO DE UTILIDAD 1015349 U - Aspiradora eleacutectrica PATENTE 2099450 T3 - Limpiador de vaciacuteo cicloacutenico PATENTE 2110216 T3 - Aspirador PATENTE 2126541 T3 - Aparato para limpiar suelos alfombras y similares PATENTE 2146939 T3 - Aspirador de polvo en particular aspirador de polvo manual PATENTE 2193307 T3 - Aspirador de polvo PATENTE 2221542 B2 - Aparato colector de polvo de cicloacuten para una aspiradora PATENTE 2244583 T3 - Conjunto de tubo flexible y tubo aspirador de mano PATENTE 2266976 T3 - Aspiradora PATENTE 2274765 T3 - Aspiradora (2) PATENTE 2310163 T1 - Aspirador manual (2) PATENTE 2325535 T3 - Aspirador manual PATENTE 8103640 A1 - Aspiradora de polvo de cepillo destinada a ser sostenida con la mano PATENTES SIN TRADUCCIOacuteN AL CASTELLANO EEUU D611666 (S1) - Aspirador manejar CN 1473539 (A) - De mano aspiradora con boquilla de aspiracioacuten rotativa EEUU 1861261 (A) - aspirador de mano EEUU D611665 (S1) - estanque de vaciacuteo de mano limpia DE 202009008837 (U1) - Wiederaufladbarer Handstaubsauger MIT einem Abfalleimer zur einfachen Entladung von Abfall mittels eines Vibrationssystems

EEUU 2009282643 A1 - Aspirador con mango desmontable EEUU 2009276975 A1 - Aspirador bloqueo de la palanca EEUU D568015S1 - Mango para el vaciacuteo palo limpio EEUU D581613S1 - Mango para el aspirador EEUU D562511S1 - Aspirador parte del asa EEUU D548905S1 - Aspirador andel EEUU 2006156509 A1 - Aspirador con asa plegable GB 2413063 A - Aspirador con mango de aspiracioacuten

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7

14 ANAacuteLISIS DE LOS REQUISITOS

141 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS

A continuacioacuten se ha definido un listado con los objetivos de disentildeo que deseamos que

cumpla nuestro producto Para realizar el listado se ha considerado la relacioacuten entre el usuario y

el producto

Objetivos de disentildeo

1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos

2 Que sea lo maacutes econoacutemica posible

3 Que el coste de reciclado sea el menor posible

4 Que se limpie con facilidad

5 Que el contenedor sea sin bolsa

6 Que el depoacutesito tenga la maacutexima capacidad posible

7 Que sea ligera

8 Que sea ergonoacutemica

9 Que el filtro sea lavable

10 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas

11 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles

12 Que tenga distintos niveles de potencia

13 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad

14 Que el cierre del depoacutesito sea seguro

15 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito

16 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

17 Que haga el miacutenimo ruido posible

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8

142 ANAacuteLISIS DE OBJETIVOS

1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos

2 Que sea lo maacutes econoacutemica posible a Que el precio no supere en maacutes de un 20 del precio de productos similares

3 Que el coste de reciclado sea el menor posible

a Que el coste de reciclado no supere en maacutes de un 20 el coste de reciclado de productos actuales

4 Que se limpie con facilidad a Que permita limpiar el contenedor con agua jabonosa simple

5 Que el contenedor sea sin bolsa

6 Que el depoacutesito tenga la maacutexima capacidad posible

a Que el depoacutesito tenga por lo menos un volumen superior a un 20 de la media de los productos actuales

7 Que sea ligera a Que pese por lo menos un 10 menos de la media de los productos actuales

8 Que sea ergonoacutemica

a Que cumpla con las tablas de ergonomiacutea actuales

9 Que el filtro sea lavable a Que el filtro se pueda lavar con agua jabonosa simple

10 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas

11 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles

12 Que tenga distintos niveles de potencia

a Que tenga por lo menos 2 niveles de potencia diferentes

13 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad

14 Que el cierre del depoacutesito sea seguro

15 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito a Que disponga de un sistema de informacioacuten sobre el nivel del depoacutesito

16 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

a Que no se tarde maacutes de 60 segundos en vaciar el contenido

17 Que haga el miacutenimo ruido posible a Que el ruido en funcionamiento no supere los XX Db

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9

143 DEFINICIOacuteN DE LAS VARIABLES

Objetivo Nordm de

variable Variable Unidad

1 1 Tipos de suciedad absorbentes

2 21 Precio euro

3 31 Coste reciclado euro

4 41 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

5 5 Valor nominal Existencia de bolsa

6 61 Volumen del depoacutesito l

7 71 Peso del producto Kg

8 81 Valor nominal Cumplimiento de tablas de ergonomiacutea

9 91 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

10 10 Tipos de fuentes de alimentacioacuten

11 11 Tipos de accesorios para rincones difiacuteciles

12 121 Nuacutemeros de niveles de potencia

13 13 Valor nominal Existencia de sistema antiretorno

14 14 Modo de cierre

15 15 Valor nominal Existencia de sistema de informacioacuten de nivel

16 161 Tiempo empleado en vaciar el deposito s

17 171 Ruido producido en funcionamiento Db

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10

15 GENERACIOacuteN EVALUACIOacuteN Y SELECCIOacuteN DE ALTERNATIVAS

A partir de los objetivos de disentildeo explicados en al apartado anterior se han generado varias alternativas de disentildeo formal

A continuacioacuten se muestran junto a una breve descripcioacuten de cada una

Alternativa 1

Aspiradora con posibilidad de esconder el mango y el tubo aspirador

Alternativa 2

Aspiradora con asa permanente y posibilidad de extraccioacuten del depoacutesito del polvo

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11

Alternativa 3

Aspiradora con mango permanente y bolsa de plaacutestico lavable para una reduccioacuten de volumen

Alternativa 4

Aspiradora con mango permanente y posibilidad de extraccioacuten de depoacutesito de polvo

Alternativa 5

Aspiradora con posibilidad de reducir el volumen mediante un mango extensible

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12

Alternativa 6

Aspiradora que permite cambiar la posicioacuten del mango para reducir el tamantildeo del embalaje

Una vez generadas y definidas las alternativas se ha realizado la seleccioacuten de la

alternativa final

Se disponen las alternativas en columnas y los objetivos de disentildeo en filas de manera

que la que cumpla en mayor cantidad los objetivos de disentildeo definidos seraacute la alternativa final

seleccionada

Se puntuacutea del 0 al 1 en funcioacuten si cumple (1) si no cumple (0)

No todos los objetivos pueden ser cuantificados por lo que se ha realizado una seleccioacuten

de objetivos de disentildeo optimizables

E 1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos E 2 Que se limpie con facilidad E 3 Que el contenedor sea sin bolsa E 4 Que sea ergonoacutemica E 5 Que el filtro sea lavable E 6 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas E 7 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles E 8 Que tenga distintos niveles de potencia E 9 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad E 10 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito E 11 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

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13

A1 A2 A3 A4 A5 A6

E 1 05 04 03 05 06 05

E 2 05 08 05 01 05 04

E 3 04 03 06 05 05 1

E 4 1 03 04 1 01 07

E 5 1 08 07 06 02 04

E 6 08 04 06 07 09 1

E 7 05 04 1 1 08 1

E 8 05 05 05 01 09 1

E 9 03 06 05 05 03 07

E 10 04 1 04 05 01 09

E 11 1 07 06 02 05 02

sum 69 62 61 76 54 78

Finalmente la alternativa que cumple en mayoriacutea los objetivos definidos es la Alternativa 6

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2 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA

AMBIENTAL

21 APLICACIOacuteN DE LAS ESTRATEGIAS DE ECODISENtildeO

Desarrollo de un nuevo concepto

- Instrucciones de uso gravadas en el producto

- Asa integrada (que no sobresalga)

- Asa de seccioacuten abierta

- Asa abierta

- Reducir numero de botones botones con varias funciones

- Disminuir espesor de la carcasa del producto

1 Seleccioacuten de materiales de bajo impacto

- Utilizacioacuten de bio-plaacutesticos

- Utilizar plaacutesticos procedentes de envases alimenticios

- Minimizar el uso de metales en el producto

- Utilizar plaacutesticos faacutecilmente reciclables

2 Reduccioacuten de uso de materiales

- Utilizar un uacutenico material para la mayoriacutea de los componentes o piezas del producto - Uso de sistemas de fijacioacuten integrados para evitar el uso de distintos materiales - Minimizar el volumen del producto - Uso de materiales ligeros - Utilizar la menor cantidad de material posible - Reducir el volumen del producto

3 Optimizacioacuten Sistema de distribucioacuten

- Embalaje adaptado a las medidas de las paletas normalizadas

- Embalaje adaptado a la forma del producto y que sea el miacutenimo posible

- Posibilidad de que el usuario pueda reutilizar el embalaje

- Informacioacuten impresa en el mismo embalaje (sin pegatinas)

- Reducir el uso de tintas

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4 Reduccioacuten del Impacto durante el uso

- Uso de bateriacuteas recargables

- Posibilidad de recargar bateriacuteas con placas solares

- Reducir el ruido lo maacuteximo posible

- Reducir el consumo de energiacutea

- Aprovechar al maacuteximo la energiacutea

5 Optimizacioacuten de vida uacutetil

- Que consuma la menor energiacutea posible

- Que la bateriacutea aguante el mayor tiempo posible

- Facilitar el acceso a los componentes

- Utilizar componentes universales

6 Optimizacioacuten del sistema de Fin de Vida

- Sistemas de desensamblaje raacutepido (pestantildeas)

- Piezas estaacutendar (disponibilidad de recambios)

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22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

Para realizar la primera seleccioacuten de materiales nos hemos centrado en el material de la

carcasa de la aspiradora

Para seleccionar el material de la carcasa se han definido previamente los requisitos

baacutesicos del material En nuestro caso queremos un material que sea ligero faacutecil de limpiar

resistente a golpes resistente al agua y con buena fabricacioacuten en serie Una vez definidos los

requisitos se han seleccionado varios materiales de la familia de los poliacutemeros puesto que son los

que mejor cumplen con las especificaciones anteriores y ademaacutes tienen un menor coste de

produccioacuten y de materia prima A continuacioacuten se han seleccionado algunos posibles materiales

para la realizacioacuten de la carcasa y sus principales caracteriacutesticas

Poliestireno (PS)

Es transparente barato y faacutecil de modelar Sus propiedades mecaacutenicas aumentan con la adicioacuten de butadieno pero la transparencia disminuye Densidad 10410^3 kgm^3 Precio 109 euroKg Moacutedulo de Young 12 GPa Tenacidad 07 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria Co2 emitido en la produccioacuten primaria Reciclable Marca de reciclaje

Polivinilocloridrico (PVC)

Es uno de los materiales maacutes baratos y versaacutetiles Densidad 21410^3 kgm^3 Precio 0711 euroKg Moacutedulo de Young 214 GPa Tenacidad 146 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 68MJKg Co2 emitido en la produccioacuten primaria 22 Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

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19

Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

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20

d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

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22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

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23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

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24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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28

ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

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53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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4

Normativa ambiental

A continuacioacuten se muestra un listado con la normativa ambiental

UNE-EN ISO 14040 Gestioacuten ambiental Anaacutelisis del ciclo de vida Requisitos y directrices

UNE-EN ISO 14044 Gestioacuten ambiental Anaacutelisis del ciclo de vida Principios y marco de referencia

UNE ISO 14050 Gestioacuten ambiental Vocabulario

UNE 150008 Anaacutelisis y evaluacioacuten del riesgo ambiental

UNE 150301 Gestioacuten ambiental del proceso de disentildeo y desarrollo Ecodisentildeo

13 ESTUDIO DE PATENTES

Seguidamente se muestran algunas de las patentes maacutes interesantes que nos pueden

servir de alguacuten modo como referencia a la hora de disentildear nuestro producto

PATENTE 2110216 T3 - Aspirador

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5

PATENTE 2325535 T3 - Aspirador manual

US 2006156509 A1 - Aspiradora con asa plegable

US1861261 (A) - Aspiradora de mano

2

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6

USD562511S1 ndash Parte-asa de una aspiradora

3

4

5

6

PATENTES TRADUCIDAS AL CASTELLANO MODELO DE UTILIDAD 0276261 U - Aspirador de polvo manual MODELO DE UTILIDAD 1015349 U - Aspiradora eleacutectrica PATENTE 2099450 T3 - Limpiador de vaciacuteo cicloacutenico PATENTE 2110216 T3 - Aspirador PATENTE 2126541 T3 - Aparato para limpiar suelos alfombras y similares PATENTE 2146939 T3 - Aspirador de polvo en particular aspirador de polvo manual PATENTE 2193307 T3 - Aspirador de polvo PATENTE 2221542 B2 - Aparato colector de polvo de cicloacuten para una aspiradora PATENTE 2244583 T3 - Conjunto de tubo flexible y tubo aspirador de mano PATENTE 2266976 T3 - Aspiradora PATENTE 2274765 T3 - Aspiradora (2) PATENTE 2310163 T1 - Aspirador manual (2) PATENTE 2325535 T3 - Aspirador manual PATENTE 8103640 A1 - Aspiradora de polvo de cepillo destinada a ser sostenida con la mano PATENTES SIN TRADUCCIOacuteN AL CASTELLANO EEUU D611666 (S1) - Aspirador manejar CN 1473539 (A) - De mano aspiradora con boquilla de aspiracioacuten rotativa EEUU 1861261 (A) - aspirador de mano EEUU D611665 (S1) - estanque de vaciacuteo de mano limpia DE 202009008837 (U1) - Wiederaufladbarer Handstaubsauger MIT einem Abfalleimer zur einfachen Entladung von Abfall mittels eines Vibrationssystems

EEUU 2009282643 A1 - Aspirador con mango desmontable EEUU 2009276975 A1 - Aspirador bloqueo de la palanca EEUU D568015S1 - Mango para el vaciacuteo palo limpio EEUU D581613S1 - Mango para el aspirador EEUU D562511S1 - Aspirador parte del asa EEUU D548905S1 - Aspirador andel EEUU 2006156509 A1 - Aspirador con asa plegable GB 2413063 A - Aspirador con mango de aspiracioacuten

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7

14 ANAacuteLISIS DE LOS REQUISITOS

141 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS

A continuacioacuten se ha definido un listado con los objetivos de disentildeo que deseamos que

cumpla nuestro producto Para realizar el listado se ha considerado la relacioacuten entre el usuario y

el producto

Objetivos de disentildeo

1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos

2 Que sea lo maacutes econoacutemica posible

3 Que el coste de reciclado sea el menor posible

4 Que se limpie con facilidad

5 Que el contenedor sea sin bolsa

6 Que el depoacutesito tenga la maacutexima capacidad posible

7 Que sea ligera

8 Que sea ergonoacutemica

9 Que el filtro sea lavable

10 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas

11 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles

12 Que tenga distintos niveles de potencia

13 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad

14 Que el cierre del depoacutesito sea seguro

15 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito

16 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

17 Que haga el miacutenimo ruido posible

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8

142 ANAacuteLISIS DE OBJETIVOS

1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos

2 Que sea lo maacutes econoacutemica posible a Que el precio no supere en maacutes de un 20 del precio de productos similares

3 Que el coste de reciclado sea el menor posible

a Que el coste de reciclado no supere en maacutes de un 20 el coste de reciclado de productos actuales

4 Que se limpie con facilidad a Que permita limpiar el contenedor con agua jabonosa simple

5 Que el contenedor sea sin bolsa

6 Que el depoacutesito tenga la maacutexima capacidad posible

a Que el depoacutesito tenga por lo menos un volumen superior a un 20 de la media de los productos actuales

7 Que sea ligera a Que pese por lo menos un 10 menos de la media de los productos actuales

8 Que sea ergonoacutemica

a Que cumpla con las tablas de ergonomiacutea actuales

9 Que el filtro sea lavable a Que el filtro se pueda lavar con agua jabonosa simple

10 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas

11 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles

12 Que tenga distintos niveles de potencia

a Que tenga por lo menos 2 niveles de potencia diferentes

13 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad

14 Que el cierre del depoacutesito sea seguro

15 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito a Que disponga de un sistema de informacioacuten sobre el nivel del depoacutesito

16 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

a Que no se tarde maacutes de 60 segundos en vaciar el contenido

17 Que haga el miacutenimo ruido posible a Que el ruido en funcionamiento no supere los XX Db

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9

143 DEFINICIOacuteN DE LAS VARIABLES

Objetivo Nordm de

variable Variable Unidad

1 1 Tipos de suciedad absorbentes

2 21 Precio euro

3 31 Coste reciclado euro

4 41 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

5 5 Valor nominal Existencia de bolsa

6 61 Volumen del depoacutesito l

7 71 Peso del producto Kg

8 81 Valor nominal Cumplimiento de tablas de ergonomiacutea

9 91 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

10 10 Tipos de fuentes de alimentacioacuten

11 11 Tipos de accesorios para rincones difiacuteciles

12 121 Nuacutemeros de niveles de potencia

13 13 Valor nominal Existencia de sistema antiretorno

14 14 Modo de cierre

15 15 Valor nominal Existencia de sistema de informacioacuten de nivel

16 161 Tiempo empleado en vaciar el deposito s

17 171 Ruido producido en funcionamiento Db

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10

15 GENERACIOacuteN EVALUACIOacuteN Y SELECCIOacuteN DE ALTERNATIVAS

A partir de los objetivos de disentildeo explicados en al apartado anterior se han generado varias alternativas de disentildeo formal

A continuacioacuten se muestran junto a una breve descripcioacuten de cada una

Alternativa 1

Aspiradora con posibilidad de esconder el mango y el tubo aspirador

Alternativa 2

Aspiradora con asa permanente y posibilidad de extraccioacuten del depoacutesito del polvo

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11

Alternativa 3

Aspiradora con mango permanente y bolsa de plaacutestico lavable para una reduccioacuten de volumen

Alternativa 4

Aspiradora con mango permanente y posibilidad de extraccioacuten de depoacutesito de polvo

Alternativa 5

Aspiradora con posibilidad de reducir el volumen mediante un mango extensible

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Alternativa 6

Aspiradora que permite cambiar la posicioacuten del mango para reducir el tamantildeo del embalaje

Una vez generadas y definidas las alternativas se ha realizado la seleccioacuten de la

alternativa final

Se disponen las alternativas en columnas y los objetivos de disentildeo en filas de manera

que la que cumpla en mayor cantidad los objetivos de disentildeo definidos seraacute la alternativa final

seleccionada

Se puntuacutea del 0 al 1 en funcioacuten si cumple (1) si no cumple (0)

No todos los objetivos pueden ser cuantificados por lo que se ha realizado una seleccioacuten

de objetivos de disentildeo optimizables

E 1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos E 2 Que se limpie con facilidad E 3 Que el contenedor sea sin bolsa E 4 Que sea ergonoacutemica E 5 Que el filtro sea lavable E 6 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas E 7 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles E 8 Que tenga distintos niveles de potencia E 9 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad E 10 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito E 11 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

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13

A1 A2 A3 A4 A5 A6

E 1 05 04 03 05 06 05

E 2 05 08 05 01 05 04

E 3 04 03 06 05 05 1

E 4 1 03 04 1 01 07

E 5 1 08 07 06 02 04

E 6 08 04 06 07 09 1

E 7 05 04 1 1 08 1

E 8 05 05 05 01 09 1

E 9 03 06 05 05 03 07

E 10 04 1 04 05 01 09

E 11 1 07 06 02 05 02

sum 69 62 61 76 54 78

Finalmente la alternativa que cumple en mayoriacutea los objetivos definidos es la Alternativa 6

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14

2 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA

AMBIENTAL

21 APLICACIOacuteN DE LAS ESTRATEGIAS DE ECODISENtildeO

Desarrollo de un nuevo concepto

- Instrucciones de uso gravadas en el producto

- Asa integrada (que no sobresalga)

- Asa de seccioacuten abierta

- Asa abierta

- Reducir numero de botones botones con varias funciones

- Disminuir espesor de la carcasa del producto

1 Seleccioacuten de materiales de bajo impacto

- Utilizacioacuten de bio-plaacutesticos

- Utilizar plaacutesticos procedentes de envases alimenticios

- Minimizar el uso de metales en el producto

- Utilizar plaacutesticos faacutecilmente reciclables

2 Reduccioacuten de uso de materiales

- Utilizar un uacutenico material para la mayoriacutea de los componentes o piezas del producto - Uso de sistemas de fijacioacuten integrados para evitar el uso de distintos materiales - Minimizar el volumen del producto - Uso de materiales ligeros - Utilizar la menor cantidad de material posible - Reducir el volumen del producto

3 Optimizacioacuten Sistema de distribucioacuten

- Embalaje adaptado a las medidas de las paletas normalizadas

- Embalaje adaptado a la forma del producto y que sea el miacutenimo posible

- Posibilidad de que el usuario pueda reutilizar el embalaje

- Informacioacuten impresa en el mismo embalaje (sin pegatinas)

- Reducir el uso de tintas

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15

4 Reduccioacuten del Impacto durante el uso

- Uso de bateriacuteas recargables

- Posibilidad de recargar bateriacuteas con placas solares

- Reducir el ruido lo maacuteximo posible

- Reducir el consumo de energiacutea

- Aprovechar al maacuteximo la energiacutea

5 Optimizacioacuten de vida uacutetil

- Que consuma la menor energiacutea posible

- Que la bateriacutea aguante el mayor tiempo posible

- Facilitar el acceso a los componentes

- Utilizar componentes universales

6 Optimizacioacuten del sistema de Fin de Vida

- Sistemas de desensamblaje raacutepido (pestantildeas)

- Piezas estaacutendar (disponibilidad de recambios)

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16

22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

Para realizar la primera seleccioacuten de materiales nos hemos centrado en el material de la

carcasa de la aspiradora

Para seleccionar el material de la carcasa se han definido previamente los requisitos

baacutesicos del material En nuestro caso queremos un material que sea ligero faacutecil de limpiar

resistente a golpes resistente al agua y con buena fabricacioacuten en serie Una vez definidos los

requisitos se han seleccionado varios materiales de la familia de los poliacutemeros puesto que son los

que mejor cumplen con las especificaciones anteriores y ademaacutes tienen un menor coste de

produccioacuten y de materia prima A continuacioacuten se han seleccionado algunos posibles materiales

para la realizacioacuten de la carcasa y sus principales caracteriacutesticas

Poliestireno (PS)

Es transparente barato y faacutecil de modelar Sus propiedades mecaacutenicas aumentan con la adicioacuten de butadieno pero la transparencia disminuye Densidad 10410^3 kgm^3 Precio 109 euroKg Moacutedulo de Young 12 GPa Tenacidad 07 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria Co2 emitido en la produccioacuten primaria Reciclable Marca de reciclaje

Polivinilocloridrico (PVC)

Es uno de los materiales maacutes baratos y versaacutetiles Densidad 21410^3 kgm^3 Precio 0711 euroKg Moacutedulo de Young 214 GPa Tenacidad 146 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 68MJKg Co2 emitido en la produccioacuten primaria 22 Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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18

23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

19

Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

20

d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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28

ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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39

Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

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world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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5

PATENTE 2325535 T3 - Aspirador manual

US 2006156509 A1 - Aspiradora con asa plegable

US1861261 (A) - Aspiradora de mano

2

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

6

USD562511S1 ndash Parte-asa de una aspiradora

3

4

5

6

PATENTES TRADUCIDAS AL CASTELLANO MODELO DE UTILIDAD 0276261 U - Aspirador de polvo manual MODELO DE UTILIDAD 1015349 U - Aspiradora eleacutectrica PATENTE 2099450 T3 - Limpiador de vaciacuteo cicloacutenico PATENTE 2110216 T3 - Aspirador PATENTE 2126541 T3 - Aparato para limpiar suelos alfombras y similares PATENTE 2146939 T3 - Aspirador de polvo en particular aspirador de polvo manual PATENTE 2193307 T3 - Aspirador de polvo PATENTE 2221542 B2 - Aparato colector de polvo de cicloacuten para una aspiradora PATENTE 2244583 T3 - Conjunto de tubo flexible y tubo aspirador de mano PATENTE 2266976 T3 - Aspiradora PATENTE 2274765 T3 - Aspiradora (2) PATENTE 2310163 T1 - Aspirador manual (2) PATENTE 2325535 T3 - Aspirador manual PATENTE 8103640 A1 - Aspiradora de polvo de cepillo destinada a ser sostenida con la mano PATENTES SIN TRADUCCIOacuteN AL CASTELLANO EEUU D611666 (S1) - Aspirador manejar CN 1473539 (A) - De mano aspiradora con boquilla de aspiracioacuten rotativa EEUU 1861261 (A) - aspirador de mano EEUU D611665 (S1) - estanque de vaciacuteo de mano limpia DE 202009008837 (U1) - Wiederaufladbarer Handstaubsauger MIT einem Abfalleimer zur einfachen Entladung von Abfall mittels eines Vibrationssystems

EEUU 2009282643 A1 - Aspirador con mango desmontable EEUU 2009276975 A1 - Aspirador bloqueo de la palanca EEUU D568015S1 - Mango para el vaciacuteo palo limpio EEUU D581613S1 - Mango para el aspirador EEUU D562511S1 - Aspirador parte del asa EEUU D548905S1 - Aspirador andel EEUU 2006156509 A1 - Aspirador con asa plegable GB 2413063 A - Aspirador con mango de aspiracioacuten

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7

14 ANAacuteLISIS DE LOS REQUISITOS

141 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS

A continuacioacuten se ha definido un listado con los objetivos de disentildeo que deseamos que

cumpla nuestro producto Para realizar el listado se ha considerado la relacioacuten entre el usuario y

el producto

Objetivos de disentildeo

1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos

2 Que sea lo maacutes econoacutemica posible

3 Que el coste de reciclado sea el menor posible

4 Que se limpie con facilidad

5 Que el contenedor sea sin bolsa

6 Que el depoacutesito tenga la maacutexima capacidad posible

7 Que sea ligera

8 Que sea ergonoacutemica

9 Que el filtro sea lavable

10 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas

11 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles

12 Que tenga distintos niveles de potencia

13 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad

14 Que el cierre del depoacutesito sea seguro

15 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito

16 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

17 Que haga el miacutenimo ruido posible

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8

142 ANAacuteLISIS DE OBJETIVOS

1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos

2 Que sea lo maacutes econoacutemica posible a Que el precio no supere en maacutes de un 20 del precio de productos similares

3 Que el coste de reciclado sea el menor posible

a Que el coste de reciclado no supere en maacutes de un 20 el coste de reciclado de productos actuales

4 Que se limpie con facilidad a Que permita limpiar el contenedor con agua jabonosa simple

5 Que el contenedor sea sin bolsa

6 Que el depoacutesito tenga la maacutexima capacidad posible

a Que el depoacutesito tenga por lo menos un volumen superior a un 20 de la media de los productos actuales

7 Que sea ligera a Que pese por lo menos un 10 menos de la media de los productos actuales

8 Que sea ergonoacutemica

a Que cumpla con las tablas de ergonomiacutea actuales

9 Que el filtro sea lavable a Que el filtro se pueda lavar con agua jabonosa simple

10 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas

11 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles

12 Que tenga distintos niveles de potencia

a Que tenga por lo menos 2 niveles de potencia diferentes

13 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad

14 Que el cierre del depoacutesito sea seguro

15 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito a Que disponga de un sistema de informacioacuten sobre el nivel del depoacutesito

16 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

a Que no se tarde maacutes de 60 segundos en vaciar el contenido

17 Que haga el miacutenimo ruido posible a Que el ruido en funcionamiento no supere los XX Db

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

9

143 DEFINICIOacuteN DE LAS VARIABLES

Objetivo Nordm de

variable Variable Unidad

1 1 Tipos de suciedad absorbentes

2 21 Precio euro

3 31 Coste reciclado euro

4 41 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

5 5 Valor nominal Existencia de bolsa

6 61 Volumen del depoacutesito l

7 71 Peso del producto Kg

8 81 Valor nominal Cumplimiento de tablas de ergonomiacutea

9 91 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

10 10 Tipos de fuentes de alimentacioacuten

11 11 Tipos de accesorios para rincones difiacuteciles

12 121 Nuacutemeros de niveles de potencia

13 13 Valor nominal Existencia de sistema antiretorno

14 14 Modo de cierre

15 15 Valor nominal Existencia de sistema de informacioacuten de nivel

16 161 Tiempo empleado en vaciar el deposito s

17 171 Ruido producido en funcionamiento Db

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10

15 GENERACIOacuteN EVALUACIOacuteN Y SELECCIOacuteN DE ALTERNATIVAS

A partir de los objetivos de disentildeo explicados en al apartado anterior se han generado varias alternativas de disentildeo formal

A continuacioacuten se muestran junto a una breve descripcioacuten de cada una

Alternativa 1

Aspiradora con posibilidad de esconder el mango y el tubo aspirador

Alternativa 2

Aspiradora con asa permanente y posibilidad de extraccioacuten del depoacutesito del polvo

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Alternativa 3

Aspiradora con mango permanente y bolsa de plaacutestico lavable para una reduccioacuten de volumen

Alternativa 4

Aspiradora con mango permanente y posibilidad de extraccioacuten de depoacutesito de polvo

Alternativa 5

Aspiradora con posibilidad de reducir el volumen mediante un mango extensible

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Alternativa 6

Aspiradora que permite cambiar la posicioacuten del mango para reducir el tamantildeo del embalaje

Una vez generadas y definidas las alternativas se ha realizado la seleccioacuten de la

alternativa final

Se disponen las alternativas en columnas y los objetivos de disentildeo en filas de manera

que la que cumpla en mayor cantidad los objetivos de disentildeo definidos seraacute la alternativa final

seleccionada

Se puntuacutea del 0 al 1 en funcioacuten si cumple (1) si no cumple (0)

No todos los objetivos pueden ser cuantificados por lo que se ha realizado una seleccioacuten

de objetivos de disentildeo optimizables

E 1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos E 2 Que se limpie con facilidad E 3 Que el contenedor sea sin bolsa E 4 Que sea ergonoacutemica E 5 Que el filtro sea lavable E 6 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas E 7 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles E 8 Que tenga distintos niveles de potencia E 9 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad E 10 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito E 11 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

13

A1 A2 A3 A4 A5 A6

E 1 05 04 03 05 06 05

E 2 05 08 05 01 05 04

E 3 04 03 06 05 05 1

E 4 1 03 04 1 01 07

E 5 1 08 07 06 02 04

E 6 08 04 06 07 09 1

E 7 05 04 1 1 08 1

E 8 05 05 05 01 09 1

E 9 03 06 05 05 03 07

E 10 04 1 04 05 01 09

E 11 1 07 06 02 05 02

sum 69 62 61 76 54 78

Finalmente la alternativa que cumple en mayoriacutea los objetivos definidos es la Alternativa 6

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14

2 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA

AMBIENTAL

21 APLICACIOacuteN DE LAS ESTRATEGIAS DE ECODISENtildeO

Desarrollo de un nuevo concepto

- Instrucciones de uso gravadas en el producto

- Asa integrada (que no sobresalga)

- Asa de seccioacuten abierta

- Asa abierta

- Reducir numero de botones botones con varias funciones

- Disminuir espesor de la carcasa del producto

1 Seleccioacuten de materiales de bajo impacto

- Utilizacioacuten de bio-plaacutesticos

- Utilizar plaacutesticos procedentes de envases alimenticios

- Minimizar el uso de metales en el producto

- Utilizar plaacutesticos faacutecilmente reciclables

2 Reduccioacuten de uso de materiales

- Utilizar un uacutenico material para la mayoriacutea de los componentes o piezas del producto - Uso de sistemas de fijacioacuten integrados para evitar el uso de distintos materiales - Minimizar el volumen del producto - Uso de materiales ligeros - Utilizar la menor cantidad de material posible - Reducir el volumen del producto

3 Optimizacioacuten Sistema de distribucioacuten

- Embalaje adaptado a las medidas de las paletas normalizadas

- Embalaje adaptado a la forma del producto y que sea el miacutenimo posible

- Posibilidad de que el usuario pueda reutilizar el embalaje

- Informacioacuten impresa en el mismo embalaje (sin pegatinas)

- Reducir el uso de tintas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

15

4 Reduccioacuten del Impacto durante el uso

- Uso de bateriacuteas recargables

- Posibilidad de recargar bateriacuteas con placas solares

- Reducir el ruido lo maacuteximo posible

- Reducir el consumo de energiacutea

- Aprovechar al maacuteximo la energiacutea

5 Optimizacioacuten de vida uacutetil

- Que consuma la menor energiacutea posible

- Que la bateriacutea aguante el mayor tiempo posible

- Facilitar el acceso a los componentes

- Utilizar componentes universales

6 Optimizacioacuten del sistema de Fin de Vida

- Sistemas de desensamblaje raacutepido (pestantildeas)

- Piezas estaacutendar (disponibilidad de recambios)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

16

22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

Para realizar la primera seleccioacuten de materiales nos hemos centrado en el material de la

carcasa de la aspiradora

Para seleccionar el material de la carcasa se han definido previamente los requisitos

baacutesicos del material En nuestro caso queremos un material que sea ligero faacutecil de limpiar

resistente a golpes resistente al agua y con buena fabricacioacuten en serie Una vez definidos los

requisitos se han seleccionado varios materiales de la familia de los poliacutemeros puesto que son los

que mejor cumplen con las especificaciones anteriores y ademaacutes tienen un menor coste de

produccioacuten y de materia prima A continuacioacuten se han seleccionado algunos posibles materiales

para la realizacioacuten de la carcasa y sus principales caracteriacutesticas

Poliestireno (PS)

Es transparente barato y faacutecil de modelar Sus propiedades mecaacutenicas aumentan con la adicioacuten de butadieno pero la transparencia disminuye Densidad 10410^3 kgm^3 Precio 109 euroKg Moacutedulo de Young 12 GPa Tenacidad 07 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria Co2 emitido en la produccioacuten primaria Reciclable Marca de reciclaje

Polivinilocloridrico (PVC)

Es uno de los materiales maacutes baratos y versaacutetiles Densidad 21410^3 kgm^3 Precio 0711 euroKg Moacutedulo de Young 214 GPa Tenacidad 146 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 68MJKg Co2 emitido en la produccioacuten primaria 22 Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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17

Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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18

23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

19

Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

20

d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

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22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

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23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

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24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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28

ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

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30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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37

Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

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4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

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httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

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httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

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httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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6

USD562511S1 ndash Parte-asa de una aspiradora

3

4

5

6

PATENTES TRADUCIDAS AL CASTELLANO MODELO DE UTILIDAD 0276261 U - Aspirador de polvo manual MODELO DE UTILIDAD 1015349 U - Aspiradora eleacutectrica PATENTE 2099450 T3 - Limpiador de vaciacuteo cicloacutenico PATENTE 2110216 T3 - Aspirador PATENTE 2126541 T3 - Aparato para limpiar suelos alfombras y similares PATENTE 2146939 T3 - Aspirador de polvo en particular aspirador de polvo manual PATENTE 2193307 T3 - Aspirador de polvo PATENTE 2221542 B2 - Aparato colector de polvo de cicloacuten para una aspiradora PATENTE 2244583 T3 - Conjunto de tubo flexible y tubo aspirador de mano PATENTE 2266976 T3 - Aspiradora PATENTE 2274765 T3 - Aspiradora (2) PATENTE 2310163 T1 - Aspirador manual (2) PATENTE 2325535 T3 - Aspirador manual PATENTE 8103640 A1 - Aspiradora de polvo de cepillo destinada a ser sostenida con la mano PATENTES SIN TRADUCCIOacuteN AL CASTELLANO EEUU D611666 (S1) - Aspirador manejar CN 1473539 (A) - De mano aspiradora con boquilla de aspiracioacuten rotativa EEUU 1861261 (A) - aspirador de mano EEUU D611665 (S1) - estanque de vaciacuteo de mano limpia DE 202009008837 (U1) - Wiederaufladbarer Handstaubsauger MIT einem Abfalleimer zur einfachen Entladung von Abfall mittels eines Vibrationssystems

EEUU 2009282643 A1 - Aspirador con mango desmontable EEUU 2009276975 A1 - Aspirador bloqueo de la palanca EEUU D568015S1 - Mango para el vaciacuteo palo limpio EEUU D581613S1 - Mango para el aspirador EEUU D562511S1 - Aspirador parte del asa EEUU D548905S1 - Aspirador andel EEUU 2006156509 A1 - Aspirador con asa plegable GB 2413063 A - Aspirador con mango de aspiracioacuten

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14 ANAacuteLISIS DE LOS REQUISITOS

141 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS

A continuacioacuten se ha definido un listado con los objetivos de disentildeo que deseamos que

cumpla nuestro producto Para realizar el listado se ha considerado la relacioacuten entre el usuario y

el producto

Objetivos de disentildeo

1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos

2 Que sea lo maacutes econoacutemica posible

3 Que el coste de reciclado sea el menor posible

4 Que se limpie con facilidad

5 Que el contenedor sea sin bolsa

6 Que el depoacutesito tenga la maacutexima capacidad posible

7 Que sea ligera

8 Que sea ergonoacutemica

9 Que el filtro sea lavable

10 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas

11 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles

12 Que tenga distintos niveles de potencia

13 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad

14 Que el cierre del depoacutesito sea seguro

15 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito

16 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

17 Que haga el miacutenimo ruido posible

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142 ANAacuteLISIS DE OBJETIVOS

1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos

2 Que sea lo maacutes econoacutemica posible a Que el precio no supere en maacutes de un 20 del precio de productos similares

3 Que el coste de reciclado sea el menor posible

a Que el coste de reciclado no supere en maacutes de un 20 el coste de reciclado de productos actuales

4 Que se limpie con facilidad a Que permita limpiar el contenedor con agua jabonosa simple

5 Que el contenedor sea sin bolsa

6 Que el depoacutesito tenga la maacutexima capacidad posible

a Que el depoacutesito tenga por lo menos un volumen superior a un 20 de la media de los productos actuales

7 Que sea ligera a Que pese por lo menos un 10 menos de la media de los productos actuales

8 Que sea ergonoacutemica

a Que cumpla con las tablas de ergonomiacutea actuales

9 Que el filtro sea lavable a Que el filtro se pueda lavar con agua jabonosa simple

10 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas

11 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles

12 Que tenga distintos niveles de potencia

a Que tenga por lo menos 2 niveles de potencia diferentes

13 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad

14 Que el cierre del depoacutesito sea seguro

15 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito a Que disponga de un sistema de informacioacuten sobre el nivel del depoacutesito

16 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

a Que no se tarde maacutes de 60 segundos en vaciar el contenido

17 Que haga el miacutenimo ruido posible a Que el ruido en funcionamiento no supere los XX Db

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143 DEFINICIOacuteN DE LAS VARIABLES

Objetivo Nordm de

variable Variable Unidad

1 1 Tipos de suciedad absorbentes

2 21 Precio euro

3 31 Coste reciclado euro

4 41 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

5 5 Valor nominal Existencia de bolsa

6 61 Volumen del depoacutesito l

7 71 Peso del producto Kg

8 81 Valor nominal Cumplimiento de tablas de ergonomiacutea

9 91 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

10 10 Tipos de fuentes de alimentacioacuten

11 11 Tipos de accesorios para rincones difiacuteciles

12 121 Nuacutemeros de niveles de potencia

13 13 Valor nominal Existencia de sistema antiretorno

14 14 Modo de cierre

15 15 Valor nominal Existencia de sistema de informacioacuten de nivel

16 161 Tiempo empleado en vaciar el deposito s

17 171 Ruido producido en funcionamiento Db

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15 GENERACIOacuteN EVALUACIOacuteN Y SELECCIOacuteN DE ALTERNATIVAS

A partir de los objetivos de disentildeo explicados en al apartado anterior se han generado varias alternativas de disentildeo formal

A continuacioacuten se muestran junto a una breve descripcioacuten de cada una

Alternativa 1

Aspiradora con posibilidad de esconder el mango y el tubo aspirador

Alternativa 2

Aspiradora con asa permanente y posibilidad de extraccioacuten del depoacutesito del polvo

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Alternativa 3

Aspiradora con mango permanente y bolsa de plaacutestico lavable para una reduccioacuten de volumen

Alternativa 4

Aspiradora con mango permanente y posibilidad de extraccioacuten de depoacutesito de polvo

Alternativa 5

Aspiradora con posibilidad de reducir el volumen mediante un mango extensible

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Alternativa 6

Aspiradora que permite cambiar la posicioacuten del mango para reducir el tamantildeo del embalaje

Una vez generadas y definidas las alternativas se ha realizado la seleccioacuten de la

alternativa final

Se disponen las alternativas en columnas y los objetivos de disentildeo en filas de manera

que la que cumpla en mayor cantidad los objetivos de disentildeo definidos seraacute la alternativa final

seleccionada

Se puntuacutea del 0 al 1 en funcioacuten si cumple (1) si no cumple (0)

No todos los objetivos pueden ser cuantificados por lo que se ha realizado una seleccioacuten

de objetivos de disentildeo optimizables

E 1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos E 2 Que se limpie con facilidad E 3 Que el contenedor sea sin bolsa E 4 Que sea ergonoacutemica E 5 Que el filtro sea lavable E 6 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas E 7 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles E 8 Que tenga distintos niveles de potencia E 9 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad E 10 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito E 11 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

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A1 A2 A3 A4 A5 A6

E 1 05 04 03 05 06 05

E 2 05 08 05 01 05 04

E 3 04 03 06 05 05 1

E 4 1 03 04 1 01 07

E 5 1 08 07 06 02 04

E 6 08 04 06 07 09 1

E 7 05 04 1 1 08 1

E 8 05 05 05 01 09 1

E 9 03 06 05 05 03 07

E 10 04 1 04 05 01 09

E 11 1 07 06 02 05 02

sum 69 62 61 76 54 78

Finalmente la alternativa que cumple en mayoriacutea los objetivos definidos es la Alternativa 6

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2 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA

AMBIENTAL

21 APLICACIOacuteN DE LAS ESTRATEGIAS DE ECODISENtildeO

Desarrollo de un nuevo concepto

- Instrucciones de uso gravadas en el producto

- Asa integrada (que no sobresalga)

- Asa de seccioacuten abierta

- Asa abierta

- Reducir numero de botones botones con varias funciones

- Disminuir espesor de la carcasa del producto

1 Seleccioacuten de materiales de bajo impacto

- Utilizacioacuten de bio-plaacutesticos

- Utilizar plaacutesticos procedentes de envases alimenticios

- Minimizar el uso de metales en el producto

- Utilizar plaacutesticos faacutecilmente reciclables

2 Reduccioacuten de uso de materiales

- Utilizar un uacutenico material para la mayoriacutea de los componentes o piezas del producto - Uso de sistemas de fijacioacuten integrados para evitar el uso de distintos materiales - Minimizar el volumen del producto - Uso de materiales ligeros - Utilizar la menor cantidad de material posible - Reducir el volumen del producto

3 Optimizacioacuten Sistema de distribucioacuten

- Embalaje adaptado a las medidas de las paletas normalizadas

- Embalaje adaptado a la forma del producto y que sea el miacutenimo posible

- Posibilidad de que el usuario pueda reutilizar el embalaje

- Informacioacuten impresa en el mismo embalaje (sin pegatinas)

- Reducir el uso de tintas

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4 Reduccioacuten del Impacto durante el uso

- Uso de bateriacuteas recargables

- Posibilidad de recargar bateriacuteas con placas solares

- Reducir el ruido lo maacuteximo posible

- Reducir el consumo de energiacutea

- Aprovechar al maacuteximo la energiacutea

5 Optimizacioacuten de vida uacutetil

- Que consuma la menor energiacutea posible

- Que la bateriacutea aguante el mayor tiempo posible

- Facilitar el acceso a los componentes

- Utilizar componentes universales

6 Optimizacioacuten del sistema de Fin de Vida

- Sistemas de desensamblaje raacutepido (pestantildeas)

- Piezas estaacutendar (disponibilidad de recambios)

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22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

Para realizar la primera seleccioacuten de materiales nos hemos centrado en el material de la

carcasa de la aspiradora

Para seleccionar el material de la carcasa se han definido previamente los requisitos

baacutesicos del material En nuestro caso queremos un material que sea ligero faacutecil de limpiar

resistente a golpes resistente al agua y con buena fabricacioacuten en serie Una vez definidos los

requisitos se han seleccionado varios materiales de la familia de los poliacutemeros puesto que son los

que mejor cumplen con las especificaciones anteriores y ademaacutes tienen un menor coste de

produccioacuten y de materia prima A continuacioacuten se han seleccionado algunos posibles materiales

para la realizacioacuten de la carcasa y sus principales caracteriacutesticas

Poliestireno (PS)

Es transparente barato y faacutecil de modelar Sus propiedades mecaacutenicas aumentan con la adicioacuten de butadieno pero la transparencia disminuye Densidad 10410^3 kgm^3 Precio 109 euroKg Moacutedulo de Young 12 GPa Tenacidad 07 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria Co2 emitido en la produccioacuten primaria Reciclable Marca de reciclaje

Polivinilocloridrico (PVC)

Es uno de los materiales maacutes baratos y versaacutetiles Densidad 21410^3 kgm^3 Precio 0711 euroKg Moacutedulo de Young 214 GPa Tenacidad 146 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 68MJKg Co2 emitido en la produccioacuten primaria 22 Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

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Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

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d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

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21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

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232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

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Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

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124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

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Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

37

Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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39

Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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49

52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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7

14 ANAacuteLISIS DE LOS REQUISITOS

141 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS

A continuacioacuten se ha definido un listado con los objetivos de disentildeo que deseamos que

cumpla nuestro producto Para realizar el listado se ha considerado la relacioacuten entre el usuario y

el producto

Objetivos de disentildeo

1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos

2 Que sea lo maacutes econoacutemica posible

3 Que el coste de reciclado sea el menor posible

4 Que se limpie con facilidad

5 Que el contenedor sea sin bolsa

6 Que el depoacutesito tenga la maacutexima capacidad posible

7 Que sea ligera

8 Que sea ergonoacutemica

9 Que el filtro sea lavable

10 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas

11 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles

12 Que tenga distintos niveles de potencia

13 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad

14 Que el cierre del depoacutesito sea seguro

15 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito

16 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

17 Que haga el miacutenimo ruido posible

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8

142 ANAacuteLISIS DE OBJETIVOS

1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos

2 Que sea lo maacutes econoacutemica posible a Que el precio no supere en maacutes de un 20 del precio de productos similares

3 Que el coste de reciclado sea el menor posible

a Que el coste de reciclado no supere en maacutes de un 20 el coste de reciclado de productos actuales

4 Que se limpie con facilidad a Que permita limpiar el contenedor con agua jabonosa simple

5 Que el contenedor sea sin bolsa

6 Que el depoacutesito tenga la maacutexima capacidad posible

a Que el depoacutesito tenga por lo menos un volumen superior a un 20 de la media de los productos actuales

7 Que sea ligera a Que pese por lo menos un 10 menos de la media de los productos actuales

8 Que sea ergonoacutemica

a Que cumpla con las tablas de ergonomiacutea actuales

9 Que el filtro sea lavable a Que el filtro se pueda lavar con agua jabonosa simple

10 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas

11 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles

12 Que tenga distintos niveles de potencia

a Que tenga por lo menos 2 niveles de potencia diferentes

13 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad

14 Que el cierre del depoacutesito sea seguro

15 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito a Que disponga de un sistema de informacioacuten sobre el nivel del depoacutesito

16 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

a Que no se tarde maacutes de 60 segundos en vaciar el contenido

17 Que haga el miacutenimo ruido posible a Que el ruido en funcionamiento no supere los XX Db

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143 DEFINICIOacuteN DE LAS VARIABLES

Objetivo Nordm de

variable Variable Unidad

1 1 Tipos de suciedad absorbentes

2 21 Precio euro

3 31 Coste reciclado euro

4 41 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

5 5 Valor nominal Existencia de bolsa

6 61 Volumen del depoacutesito l

7 71 Peso del producto Kg

8 81 Valor nominal Cumplimiento de tablas de ergonomiacutea

9 91 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

10 10 Tipos de fuentes de alimentacioacuten

11 11 Tipos de accesorios para rincones difiacuteciles

12 121 Nuacutemeros de niveles de potencia

13 13 Valor nominal Existencia de sistema antiretorno

14 14 Modo de cierre

15 15 Valor nominal Existencia de sistema de informacioacuten de nivel

16 161 Tiempo empleado en vaciar el deposito s

17 171 Ruido producido en funcionamiento Db

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10

15 GENERACIOacuteN EVALUACIOacuteN Y SELECCIOacuteN DE ALTERNATIVAS

A partir de los objetivos de disentildeo explicados en al apartado anterior se han generado varias alternativas de disentildeo formal

A continuacioacuten se muestran junto a una breve descripcioacuten de cada una

Alternativa 1

Aspiradora con posibilidad de esconder el mango y el tubo aspirador

Alternativa 2

Aspiradora con asa permanente y posibilidad de extraccioacuten del depoacutesito del polvo

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Alternativa 3

Aspiradora con mango permanente y bolsa de plaacutestico lavable para una reduccioacuten de volumen

Alternativa 4

Aspiradora con mango permanente y posibilidad de extraccioacuten de depoacutesito de polvo

Alternativa 5

Aspiradora con posibilidad de reducir el volumen mediante un mango extensible

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Alternativa 6

Aspiradora que permite cambiar la posicioacuten del mango para reducir el tamantildeo del embalaje

Una vez generadas y definidas las alternativas se ha realizado la seleccioacuten de la

alternativa final

Se disponen las alternativas en columnas y los objetivos de disentildeo en filas de manera

que la que cumpla en mayor cantidad los objetivos de disentildeo definidos seraacute la alternativa final

seleccionada

Se puntuacutea del 0 al 1 en funcioacuten si cumple (1) si no cumple (0)

No todos los objetivos pueden ser cuantificados por lo que se ha realizado una seleccioacuten

de objetivos de disentildeo optimizables

E 1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos E 2 Que se limpie con facilidad E 3 Que el contenedor sea sin bolsa E 4 Que sea ergonoacutemica E 5 Que el filtro sea lavable E 6 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas E 7 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles E 8 Que tenga distintos niveles de potencia E 9 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad E 10 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito E 11 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

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13

A1 A2 A3 A4 A5 A6

E 1 05 04 03 05 06 05

E 2 05 08 05 01 05 04

E 3 04 03 06 05 05 1

E 4 1 03 04 1 01 07

E 5 1 08 07 06 02 04

E 6 08 04 06 07 09 1

E 7 05 04 1 1 08 1

E 8 05 05 05 01 09 1

E 9 03 06 05 05 03 07

E 10 04 1 04 05 01 09

E 11 1 07 06 02 05 02

sum 69 62 61 76 54 78

Finalmente la alternativa que cumple en mayoriacutea los objetivos definidos es la Alternativa 6

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2 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA

AMBIENTAL

21 APLICACIOacuteN DE LAS ESTRATEGIAS DE ECODISENtildeO

Desarrollo de un nuevo concepto

- Instrucciones de uso gravadas en el producto

- Asa integrada (que no sobresalga)

- Asa de seccioacuten abierta

- Asa abierta

- Reducir numero de botones botones con varias funciones

- Disminuir espesor de la carcasa del producto

1 Seleccioacuten de materiales de bajo impacto

- Utilizacioacuten de bio-plaacutesticos

- Utilizar plaacutesticos procedentes de envases alimenticios

- Minimizar el uso de metales en el producto

- Utilizar plaacutesticos faacutecilmente reciclables

2 Reduccioacuten de uso de materiales

- Utilizar un uacutenico material para la mayoriacutea de los componentes o piezas del producto - Uso de sistemas de fijacioacuten integrados para evitar el uso de distintos materiales - Minimizar el volumen del producto - Uso de materiales ligeros - Utilizar la menor cantidad de material posible - Reducir el volumen del producto

3 Optimizacioacuten Sistema de distribucioacuten

- Embalaje adaptado a las medidas de las paletas normalizadas

- Embalaje adaptado a la forma del producto y que sea el miacutenimo posible

- Posibilidad de que el usuario pueda reutilizar el embalaje

- Informacioacuten impresa en el mismo embalaje (sin pegatinas)

- Reducir el uso de tintas

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4 Reduccioacuten del Impacto durante el uso

- Uso de bateriacuteas recargables

- Posibilidad de recargar bateriacuteas con placas solares

- Reducir el ruido lo maacuteximo posible

- Reducir el consumo de energiacutea

- Aprovechar al maacuteximo la energiacutea

5 Optimizacioacuten de vida uacutetil

- Que consuma la menor energiacutea posible

- Que la bateriacutea aguante el mayor tiempo posible

- Facilitar el acceso a los componentes

- Utilizar componentes universales

6 Optimizacioacuten del sistema de Fin de Vida

- Sistemas de desensamblaje raacutepido (pestantildeas)

- Piezas estaacutendar (disponibilidad de recambios)

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22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

Para realizar la primera seleccioacuten de materiales nos hemos centrado en el material de la

carcasa de la aspiradora

Para seleccionar el material de la carcasa se han definido previamente los requisitos

baacutesicos del material En nuestro caso queremos un material que sea ligero faacutecil de limpiar

resistente a golpes resistente al agua y con buena fabricacioacuten en serie Una vez definidos los

requisitos se han seleccionado varios materiales de la familia de los poliacutemeros puesto que son los

que mejor cumplen con las especificaciones anteriores y ademaacutes tienen un menor coste de

produccioacuten y de materia prima A continuacioacuten se han seleccionado algunos posibles materiales

para la realizacioacuten de la carcasa y sus principales caracteriacutesticas

Poliestireno (PS)

Es transparente barato y faacutecil de modelar Sus propiedades mecaacutenicas aumentan con la adicioacuten de butadieno pero la transparencia disminuye Densidad 10410^3 kgm^3 Precio 109 euroKg Moacutedulo de Young 12 GPa Tenacidad 07 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria Co2 emitido en la produccioacuten primaria Reciclable Marca de reciclaje

Polivinilocloridrico (PVC)

Es uno de los materiales maacutes baratos y versaacutetiles Densidad 21410^3 kgm^3 Precio 0711 euroKg Moacutedulo de Young 214 GPa Tenacidad 146 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 68MJKg Co2 emitido en la produccioacuten primaria 22 Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

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Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

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20

d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

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22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

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24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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37

Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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38

Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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39

Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

47

Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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8

142 ANAacuteLISIS DE OBJETIVOS

1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos

2 Que sea lo maacutes econoacutemica posible a Que el precio no supere en maacutes de un 20 del precio de productos similares

3 Que el coste de reciclado sea el menor posible

a Que el coste de reciclado no supere en maacutes de un 20 el coste de reciclado de productos actuales

4 Que se limpie con facilidad a Que permita limpiar el contenedor con agua jabonosa simple

5 Que el contenedor sea sin bolsa

6 Que el depoacutesito tenga la maacutexima capacidad posible

a Que el depoacutesito tenga por lo menos un volumen superior a un 20 de la media de los productos actuales

7 Que sea ligera a Que pese por lo menos un 10 menos de la media de los productos actuales

8 Que sea ergonoacutemica

a Que cumpla con las tablas de ergonomiacutea actuales

9 Que el filtro sea lavable a Que el filtro se pueda lavar con agua jabonosa simple

10 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas

11 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles

12 Que tenga distintos niveles de potencia

a Que tenga por lo menos 2 niveles de potencia diferentes

13 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad

14 Que el cierre del depoacutesito sea seguro

15 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito a Que disponga de un sistema de informacioacuten sobre el nivel del depoacutesito

16 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

a Que no se tarde maacutes de 60 segundos en vaciar el contenido

17 Que haga el miacutenimo ruido posible a Que el ruido en funcionamiento no supere los XX Db

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9

143 DEFINICIOacuteN DE LAS VARIABLES

Objetivo Nordm de

variable Variable Unidad

1 1 Tipos de suciedad absorbentes

2 21 Precio euro

3 31 Coste reciclado euro

4 41 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

5 5 Valor nominal Existencia de bolsa

6 61 Volumen del depoacutesito l

7 71 Peso del producto Kg

8 81 Valor nominal Cumplimiento de tablas de ergonomiacutea

9 91 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

10 10 Tipos de fuentes de alimentacioacuten

11 11 Tipos de accesorios para rincones difiacuteciles

12 121 Nuacutemeros de niveles de potencia

13 13 Valor nominal Existencia de sistema antiretorno

14 14 Modo de cierre

15 15 Valor nominal Existencia de sistema de informacioacuten de nivel

16 161 Tiempo empleado en vaciar el deposito s

17 171 Ruido producido en funcionamiento Db

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10

15 GENERACIOacuteN EVALUACIOacuteN Y SELECCIOacuteN DE ALTERNATIVAS

A partir de los objetivos de disentildeo explicados en al apartado anterior se han generado varias alternativas de disentildeo formal

A continuacioacuten se muestran junto a una breve descripcioacuten de cada una

Alternativa 1

Aspiradora con posibilidad de esconder el mango y el tubo aspirador

Alternativa 2

Aspiradora con asa permanente y posibilidad de extraccioacuten del depoacutesito del polvo

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11

Alternativa 3

Aspiradora con mango permanente y bolsa de plaacutestico lavable para una reduccioacuten de volumen

Alternativa 4

Aspiradora con mango permanente y posibilidad de extraccioacuten de depoacutesito de polvo

Alternativa 5

Aspiradora con posibilidad de reducir el volumen mediante un mango extensible

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12

Alternativa 6

Aspiradora que permite cambiar la posicioacuten del mango para reducir el tamantildeo del embalaje

Una vez generadas y definidas las alternativas se ha realizado la seleccioacuten de la

alternativa final

Se disponen las alternativas en columnas y los objetivos de disentildeo en filas de manera

que la que cumpla en mayor cantidad los objetivos de disentildeo definidos seraacute la alternativa final

seleccionada

Se puntuacutea del 0 al 1 en funcioacuten si cumple (1) si no cumple (0)

No todos los objetivos pueden ser cuantificados por lo que se ha realizado una seleccioacuten

de objetivos de disentildeo optimizables

E 1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos E 2 Que se limpie con facilidad E 3 Que el contenedor sea sin bolsa E 4 Que sea ergonoacutemica E 5 Que el filtro sea lavable E 6 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas E 7 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles E 8 Que tenga distintos niveles de potencia E 9 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad E 10 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito E 11 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

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A1 A2 A3 A4 A5 A6

E 1 05 04 03 05 06 05

E 2 05 08 05 01 05 04

E 3 04 03 06 05 05 1

E 4 1 03 04 1 01 07

E 5 1 08 07 06 02 04

E 6 08 04 06 07 09 1

E 7 05 04 1 1 08 1

E 8 05 05 05 01 09 1

E 9 03 06 05 05 03 07

E 10 04 1 04 05 01 09

E 11 1 07 06 02 05 02

sum 69 62 61 76 54 78

Finalmente la alternativa que cumple en mayoriacutea los objetivos definidos es la Alternativa 6

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14

2 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA

AMBIENTAL

21 APLICACIOacuteN DE LAS ESTRATEGIAS DE ECODISENtildeO

Desarrollo de un nuevo concepto

- Instrucciones de uso gravadas en el producto

- Asa integrada (que no sobresalga)

- Asa de seccioacuten abierta

- Asa abierta

- Reducir numero de botones botones con varias funciones

- Disminuir espesor de la carcasa del producto

1 Seleccioacuten de materiales de bajo impacto

- Utilizacioacuten de bio-plaacutesticos

- Utilizar plaacutesticos procedentes de envases alimenticios

- Minimizar el uso de metales en el producto

- Utilizar plaacutesticos faacutecilmente reciclables

2 Reduccioacuten de uso de materiales

- Utilizar un uacutenico material para la mayoriacutea de los componentes o piezas del producto - Uso de sistemas de fijacioacuten integrados para evitar el uso de distintos materiales - Minimizar el volumen del producto - Uso de materiales ligeros - Utilizar la menor cantidad de material posible - Reducir el volumen del producto

3 Optimizacioacuten Sistema de distribucioacuten

- Embalaje adaptado a las medidas de las paletas normalizadas

- Embalaje adaptado a la forma del producto y que sea el miacutenimo posible

- Posibilidad de que el usuario pueda reutilizar el embalaje

- Informacioacuten impresa en el mismo embalaje (sin pegatinas)

- Reducir el uso de tintas

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15

4 Reduccioacuten del Impacto durante el uso

- Uso de bateriacuteas recargables

- Posibilidad de recargar bateriacuteas con placas solares

- Reducir el ruido lo maacuteximo posible

- Reducir el consumo de energiacutea

- Aprovechar al maacuteximo la energiacutea

5 Optimizacioacuten de vida uacutetil

- Que consuma la menor energiacutea posible

- Que la bateriacutea aguante el mayor tiempo posible

- Facilitar el acceso a los componentes

- Utilizar componentes universales

6 Optimizacioacuten del sistema de Fin de Vida

- Sistemas de desensamblaje raacutepido (pestantildeas)

- Piezas estaacutendar (disponibilidad de recambios)

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22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

Para realizar la primera seleccioacuten de materiales nos hemos centrado en el material de la

carcasa de la aspiradora

Para seleccionar el material de la carcasa se han definido previamente los requisitos

baacutesicos del material En nuestro caso queremos un material que sea ligero faacutecil de limpiar

resistente a golpes resistente al agua y con buena fabricacioacuten en serie Una vez definidos los

requisitos se han seleccionado varios materiales de la familia de los poliacutemeros puesto que son los

que mejor cumplen con las especificaciones anteriores y ademaacutes tienen un menor coste de

produccioacuten y de materia prima A continuacioacuten se han seleccionado algunos posibles materiales

para la realizacioacuten de la carcasa y sus principales caracteriacutesticas

Poliestireno (PS)

Es transparente barato y faacutecil de modelar Sus propiedades mecaacutenicas aumentan con la adicioacuten de butadieno pero la transparencia disminuye Densidad 10410^3 kgm^3 Precio 109 euroKg Moacutedulo de Young 12 GPa Tenacidad 07 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria Co2 emitido en la produccioacuten primaria Reciclable Marca de reciclaje

Polivinilocloridrico (PVC)

Es uno de los materiales maacutes baratos y versaacutetiles Densidad 21410^3 kgm^3 Precio 0711 euroKg Moacutedulo de Young 214 GPa Tenacidad 146 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 68MJKg Co2 emitido en la produccioacuten primaria 22 Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

19

Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

20

d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

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30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

47

Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

49

52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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9

143 DEFINICIOacuteN DE LAS VARIABLES

Objetivo Nordm de

variable Variable Unidad

1 1 Tipos de suciedad absorbentes

2 21 Precio euro

3 31 Coste reciclado euro

4 41 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

5 5 Valor nominal Existencia de bolsa

6 61 Volumen del depoacutesito l

7 71 Peso del producto Kg

8 81 Valor nominal Cumplimiento de tablas de ergonomiacutea

9 91 Valor nominal Posibilidad de lavarse con agua jabonosa simple

10 10 Tipos de fuentes de alimentacioacuten

11 11 Tipos de accesorios para rincones difiacuteciles

12 121 Nuacutemeros de niveles de potencia

13 13 Valor nominal Existencia de sistema antiretorno

14 14 Modo de cierre

15 15 Valor nominal Existencia de sistema de informacioacuten de nivel

16 161 Tiempo empleado en vaciar el deposito s

17 171 Ruido producido en funcionamiento Db

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10

15 GENERACIOacuteN EVALUACIOacuteN Y SELECCIOacuteN DE ALTERNATIVAS

A partir de los objetivos de disentildeo explicados en al apartado anterior se han generado varias alternativas de disentildeo formal

A continuacioacuten se muestran junto a una breve descripcioacuten de cada una

Alternativa 1

Aspiradora con posibilidad de esconder el mango y el tubo aspirador

Alternativa 2

Aspiradora con asa permanente y posibilidad de extraccioacuten del depoacutesito del polvo

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Alternativa 3

Aspiradora con mango permanente y bolsa de plaacutestico lavable para una reduccioacuten de volumen

Alternativa 4

Aspiradora con mango permanente y posibilidad de extraccioacuten de depoacutesito de polvo

Alternativa 5

Aspiradora con posibilidad de reducir el volumen mediante un mango extensible

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Alternativa 6

Aspiradora que permite cambiar la posicioacuten del mango para reducir el tamantildeo del embalaje

Una vez generadas y definidas las alternativas se ha realizado la seleccioacuten de la

alternativa final

Se disponen las alternativas en columnas y los objetivos de disentildeo en filas de manera

que la que cumpla en mayor cantidad los objetivos de disentildeo definidos seraacute la alternativa final

seleccionada

Se puntuacutea del 0 al 1 en funcioacuten si cumple (1) si no cumple (0)

No todos los objetivos pueden ser cuantificados por lo que se ha realizado una seleccioacuten

de objetivos de disentildeo optimizables

E 1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos E 2 Que se limpie con facilidad E 3 Que el contenedor sea sin bolsa E 4 Que sea ergonoacutemica E 5 Que el filtro sea lavable E 6 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas E 7 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles E 8 Que tenga distintos niveles de potencia E 9 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad E 10 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito E 11 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

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13

A1 A2 A3 A4 A5 A6

E 1 05 04 03 05 06 05

E 2 05 08 05 01 05 04

E 3 04 03 06 05 05 1

E 4 1 03 04 1 01 07

E 5 1 08 07 06 02 04

E 6 08 04 06 07 09 1

E 7 05 04 1 1 08 1

E 8 05 05 05 01 09 1

E 9 03 06 05 05 03 07

E 10 04 1 04 05 01 09

E 11 1 07 06 02 05 02

sum 69 62 61 76 54 78

Finalmente la alternativa que cumple en mayoriacutea los objetivos definidos es la Alternativa 6

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2 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA

AMBIENTAL

21 APLICACIOacuteN DE LAS ESTRATEGIAS DE ECODISENtildeO

Desarrollo de un nuevo concepto

- Instrucciones de uso gravadas en el producto

- Asa integrada (que no sobresalga)

- Asa de seccioacuten abierta

- Asa abierta

- Reducir numero de botones botones con varias funciones

- Disminuir espesor de la carcasa del producto

1 Seleccioacuten de materiales de bajo impacto

- Utilizacioacuten de bio-plaacutesticos

- Utilizar plaacutesticos procedentes de envases alimenticios

- Minimizar el uso de metales en el producto

- Utilizar plaacutesticos faacutecilmente reciclables

2 Reduccioacuten de uso de materiales

- Utilizar un uacutenico material para la mayoriacutea de los componentes o piezas del producto - Uso de sistemas de fijacioacuten integrados para evitar el uso de distintos materiales - Minimizar el volumen del producto - Uso de materiales ligeros - Utilizar la menor cantidad de material posible - Reducir el volumen del producto

3 Optimizacioacuten Sistema de distribucioacuten

- Embalaje adaptado a las medidas de las paletas normalizadas

- Embalaje adaptado a la forma del producto y que sea el miacutenimo posible

- Posibilidad de que el usuario pueda reutilizar el embalaje

- Informacioacuten impresa en el mismo embalaje (sin pegatinas)

- Reducir el uso de tintas

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4 Reduccioacuten del Impacto durante el uso

- Uso de bateriacuteas recargables

- Posibilidad de recargar bateriacuteas con placas solares

- Reducir el ruido lo maacuteximo posible

- Reducir el consumo de energiacutea

- Aprovechar al maacuteximo la energiacutea

5 Optimizacioacuten de vida uacutetil

- Que consuma la menor energiacutea posible

- Que la bateriacutea aguante el mayor tiempo posible

- Facilitar el acceso a los componentes

- Utilizar componentes universales

6 Optimizacioacuten del sistema de Fin de Vida

- Sistemas de desensamblaje raacutepido (pestantildeas)

- Piezas estaacutendar (disponibilidad de recambios)

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22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

Para realizar la primera seleccioacuten de materiales nos hemos centrado en el material de la

carcasa de la aspiradora

Para seleccionar el material de la carcasa se han definido previamente los requisitos

baacutesicos del material En nuestro caso queremos un material que sea ligero faacutecil de limpiar

resistente a golpes resistente al agua y con buena fabricacioacuten en serie Una vez definidos los

requisitos se han seleccionado varios materiales de la familia de los poliacutemeros puesto que son los

que mejor cumplen con las especificaciones anteriores y ademaacutes tienen un menor coste de

produccioacuten y de materia prima A continuacioacuten se han seleccionado algunos posibles materiales

para la realizacioacuten de la carcasa y sus principales caracteriacutesticas

Poliestireno (PS)

Es transparente barato y faacutecil de modelar Sus propiedades mecaacutenicas aumentan con la adicioacuten de butadieno pero la transparencia disminuye Densidad 10410^3 kgm^3 Precio 109 euroKg Moacutedulo de Young 12 GPa Tenacidad 07 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria Co2 emitido en la produccioacuten primaria Reciclable Marca de reciclaje

Polivinilocloridrico (PVC)

Es uno de los materiales maacutes baratos y versaacutetiles Densidad 21410^3 kgm^3 Precio 0711 euroKg Moacutedulo de Young 214 GPa Tenacidad 146 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 68MJKg Co2 emitido en la produccioacuten primaria 22 Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

19

Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

20

d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

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24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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28

ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

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30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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37

Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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38

Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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39

Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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10

15 GENERACIOacuteN EVALUACIOacuteN Y SELECCIOacuteN DE ALTERNATIVAS

A partir de los objetivos de disentildeo explicados en al apartado anterior se han generado varias alternativas de disentildeo formal

A continuacioacuten se muestran junto a una breve descripcioacuten de cada una

Alternativa 1

Aspiradora con posibilidad de esconder el mango y el tubo aspirador

Alternativa 2

Aspiradora con asa permanente y posibilidad de extraccioacuten del depoacutesito del polvo

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Alternativa 3

Aspiradora con mango permanente y bolsa de plaacutestico lavable para una reduccioacuten de volumen

Alternativa 4

Aspiradora con mango permanente y posibilidad de extraccioacuten de depoacutesito de polvo

Alternativa 5

Aspiradora con posibilidad de reducir el volumen mediante un mango extensible

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Alternativa 6

Aspiradora que permite cambiar la posicioacuten del mango para reducir el tamantildeo del embalaje

Una vez generadas y definidas las alternativas se ha realizado la seleccioacuten de la

alternativa final

Se disponen las alternativas en columnas y los objetivos de disentildeo en filas de manera

que la que cumpla en mayor cantidad los objetivos de disentildeo definidos seraacute la alternativa final

seleccionada

Se puntuacutea del 0 al 1 en funcioacuten si cumple (1) si no cumple (0)

No todos los objetivos pueden ser cuantificados por lo que se ha realizado una seleccioacuten

de objetivos de disentildeo optimizables

E 1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos E 2 Que se limpie con facilidad E 3 Que el contenedor sea sin bolsa E 4 Que sea ergonoacutemica E 5 Que el filtro sea lavable E 6 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas E 7 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles E 8 Que tenga distintos niveles de potencia E 9 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad E 10 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito E 11 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

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13

A1 A2 A3 A4 A5 A6

E 1 05 04 03 05 06 05

E 2 05 08 05 01 05 04

E 3 04 03 06 05 05 1

E 4 1 03 04 1 01 07

E 5 1 08 07 06 02 04

E 6 08 04 06 07 09 1

E 7 05 04 1 1 08 1

E 8 05 05 05 01 09 1

E 9 03 06 05 05 03 07

E 10 04 1 04 05 01 09

E 11 1 07 06 02 05 02

sum 69 62 61 76 54 78

Finalmente la alternativa que cumple en mayoriacutea los objetivos definidos es la Alternativa 6

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2 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA

AMBIENTAL

21 APLICACIOacuteN DE LAS ESTRATEGIAS DE ECODISENtildeO

Desarrollo de un nuevo concepto

- Instrucciones de uso gravadas en el producto

- Asa integrada (que no sobresalga)

- Asa de seccioacuten abierta

- Asa abierta

- Reducir numero de botones botones con varias funciones

- Disminuir espesor de la carcasa del producto

1 Seleccioacuten de materiales de bajo impacto

- Utilizacioacuten de bio-plaacutesticos

- Utilizar plaacutesticos procedentes de envases alimenticios

- Minimizar el uso de metales en el producto

- Utilizar plaacutesticos faacutecilmente reciclables

2 Reduccioacuten de uso de materiales

- Utilizar un uacutenico material para la mayoriacutea de los componentes o piezas del producto - Uso de sistemas de fijacioacuten integrados para evitar el uso de distintos materiales - Minimizar el volumen del producto - Uso de materiales ligeros - Utilizar la menor cantidad de material posible - Reducir el volumen del producto

3 Optimizacioacuten Sistema de distribucioacuten

- Embalaje adaptado a las medidas de las paletas normalizadas

- Embalaje adaptado a la forma del producto y que sea el miacutenimo posible

- Posibilidad de que el usuario pueda reutilizar el embalaje

- Informacioacuten impresa en el mismo embalaje (sin pegatinas)

- Reducir el uso de tintas

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4 Reduccioacuten del Impacto durante el uso

- Uso de bateriacuteas recargables

- Posibilidad de recargar bateriacuteas con placas solares

- Reducir el ruido lo maacuteximo posible

- Reducir el consumo de energiacutea

- Aprovechar al maacuteximo la energiacutea

5 Optimizacioacuten de vida uacutetil

- Que consuma la menor energiacutea posible

- Que la bateriacutea aguante el mayor tiempo posible

- Facilitar el acceso a los componentes

- Utilizar componentes universales

6 Optimizacioacuten del sistema de Fin de Vida

- Sistemas de desensamblaje raacutepido (pestantildeas)

- Piezas estaacutendar (disponibilidad de recambios)

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22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

Para realizar la primera seleccioacuten de materiales nos hemos centrado en el material de la

carcasa de la aspiradora

Para seleccionar el material de la carcasa se han definido previamente los requisitos

baacutesicos del material En nuestro caso queremos un material que sea ligero faacutecil de limpiar

resistente a golpes resistente al agua y con buena fabricacioacuten en serie Una vez definidos los

requisitos se han seleccionado varios materiales de la familia de los poliacutemeros puesto que son los

que mejor cumplen con las especificaciones anteriores y ademaacutes tienen un menor coste de

produccioacuten y de materia prima A continuacioacuten se han seleccionado algunos posibles materiales

para la realizacioacuten de la carcasa y sus principales caracteriacutesticas

Poliestireno (PS)

Es transparente barato y faacutecil de modelar Sus propiedades mecaacutenicas aumentan con la adicioacuten de butadieno pero la transparencia disminuye Densidad 10410^3 kgm^3 Precio 109 euroKg Moacutedulo de Young 12 GPa Tenacidad 07 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria Co2 emitido en la produccioacuten primaria Reciclable Marca de reciclaje

Polivinilocloridrico (PVC)

Es uno de los materiales maacutes baratos y versaacutetiles Densidad 21410^3 kgm^3 Precio 0711 euroKg Moacutedulo de Young 214 GPa Tenacidad 146 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 68MJKg Co2 emitido en la produccioacuten primaria 22 Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

19

Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

20

d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

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24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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28

ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

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30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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38

Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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39

Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

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world

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httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

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httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

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productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

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PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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11

Alternativa 3

Aspiradora con mango permanente y bolsa de plaacutestico lavable para una reduccioacuten de volumen

Alternativa 4

Aspiradora con mango permanente y posibilidad de extraccioacuten de depoacutesito de polvo

Alternativa 5

Aspiradora con posibilidad de reducir el volumen mediante un mango extensible

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Alternativa 6

Aspiradora que permite cambiar la posicioacuten del mango para reducir el tamantildeo del embalaje

Una vez generadas y definidas las alternativas se ha realizado la seleccioacuten de la

alternativa final

Se disponen las alternativas en columnas y los objetivos de disentildeo en filas de manera

que la que cumpla en mayor cantidad los objetivos de disentildeo definidos seraacute la alternativa final

seleccionada

Se puntuacutea del 0 al 1 en funcioacuten si cumple (1) si no cumple (0)

No todos los objetivos pueden ser cuantificados por lo que se ha realizado una seleccioacuten

de objetivos de disentildeo optimizables

E 1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos E 2 Que se limpie con facilidad E 3 Que el contenedor sea sin bolsa E 4 Que sea ergonoacutemica E 5 Que el filtro sea lavable E 6 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas E 7 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles E 8 Que tenga distintos niveles de potencia E 9 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad E 10 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito E 11 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

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A1 A2 A3 A4 A5 A6

E 1 05 04 03 05 06 05

E 2 05 08 05 01 05 04

E 3 04 03 06 05 05 1

E 4 1 03 04 1 01 07

E 5 1 08 07 06 02 04

E 6 08 04 06 07 09 1

E 7 05 04 1 1 08 1

E 8 05 05 05 01 09 1

E 9 03 06 05 05 03 07

E 10 04 1 04 05 01 09

E 11 1 07 06 02 05 02

sum 69 62 61 76 54 78

Finalmente la alternativa que cumple en mayoriacutea los objetivos definidos es la Alternativa 6

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2 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA

AMBIENTAL

21 APLICACIOacuteN DE LAS ESTRATEGIAS DE ECODISENtildeO

Desarrollo de un nuevo concepto

- Instrucciones de uso gravadas en el producto

- Asa integrada (que no sobresalga)

- Asa de seccioacuten abierta

- Asa abierta

- Reducir numero de botones botones con varias funciones

- Disminuir espesor de la carcasa del producto

1 Seleccioacuten de materiales de bajo impacto

- Utilizacioacuten de bio-plaacutesticos

- Utilizar plaacutesticos procedentes de envases alimenticios

- Minimizar el uso de metales en el producto

- Utilizar plaacutesticos faacutecilmente reciclables

2 Reduccioacuten de uso de materiales

- Utilizar un uacutenico material para la mayoriacutea de los componentes o piezas del producto - Uso de sistemas de fijacioacuten integrados para evitar el uso de distintos materiales - Minimizar el volumen del producto - Uso de materiales ligeros - Utilizar la menor cantidad de material posible - Reducir el volumen del producto

3 Optimizacioacuten Sistema de distribucioacuten

- Embalaje adaptado a las medidas de las paletas normalizadas

- Embalaje adaptado a la forma del producto y que sea el miacutenimo posible

- Posibilidad de que el usuario pueda reutilizar el embalaje

- Informacioacuten impresa en el mismo embalaje (sin pegatinas)

- Reducir el uso de tintas

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4 Reduccioacuten del Impacto durante el uso

- Uso de bateriacuteas recargables

- Posibilidad de recargar bateriacuteas con placas solares

- Reducir el ruido lo maacuteximo posible

- Reducir el consumo de energiacutea

- Aprovechar al maacuteximo la energiacutea

5 Optimizacioacuten de vida uacutetil

- Que consuma la menor energiacutea posible

- Que la bateriacutea aguante el mayor tiempo posible

- Facilitar el acceso a los componentes

- Utilizar componentes universales

6 Optimizacioacuten del sistema de Fin de Vida

- Sistemas de desensamblaje raacutepido (pestantildeas)

- Piezas estaacutendar (disponibilidad de recambios)

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22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

Para realizar la primera seleccioacuten de materiales nos hemos centrado en el material de la

carcasa de la aspiradora

Para seleccionar el material de la carcasa se han definido previamente los requisitos

baacutesicos del material En nuestro caso queremos un material que sea ligero faacutecil de limpiar

resistente a golpes resistente al agua y con buena fabricacioacuten en serie Una vez definidos los

requisitos se han seleccionado varios materiales de la familia de los poliacutemeros puesto que son los

que mejor cumplen con las especificaciones anteriores y ademaacutes tienen un menor coste de

produccioacuten y de materia prima A continuacioacuten se han seleccionado algunos posibles materiales

para la realizacioacuten de la carcasa y sus principales caracteriacutesticas

Poliestireno (PS)

Es transparente barato y faacutecil de modelar Sus propiedades mecaacutenicas aumentan con la adicioacuten de butadieno pero la transparencia disminuye Densidad 10410^3 kgm^3 Precio 109 euroKg Moacutedulo de Young 12 GPa Tenacidad 07 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria Co2 emitido en la produccioacuten primaria Reciclable Marca de reciclaje

Polivinilocloridrico (PVC)

Es uno de los materiales maacutes baratos y versaacutetiles Densidad 21410^3 kgm^3 Precio 0711 euroKg Moacutedulo de Young 214 GPa Tenacidad 146 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 68MJKg Co2 emitido en la produccioacuten primaria 22 Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

19

Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

20

d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

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24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

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30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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38

Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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39

Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

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world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

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httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

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httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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12

Alternativa 6

Aspiradora que permite cambiar la posicioacuten del mango para reducir el tamantildeo del embalaje

Una vez generadas y definidas las alternativas se ha realizado la seleccioacuten de la

alternativa final

Se disponen las alternativas en columnas y los objetivos de disentildeo en filas de manera

que la que cumpla en mayor cantidad los objetivos de disentildeo definidos seraacute la alternativa final

seleccionada

Se puntuacutea del 0 al 1 en funcioacuten si cumple (1) si no cumple (0)

No todos los objetivos pueden ser cuantificados por lo que se ha realizado una seleccioacuten

de objetivos de disentildeo optimizables

E 1 Que se pueda utilizar tanto para limpiar liacutequidos como soacutelidos E 2 Que se limpie con facilidad E 3 Que el contenedor sea sin bolsa E 4 Que sea ergonoacutemica E 5 Que el filtro sea lavable E 6 Que se pueda utilizar tanto conectada a la luz como con bateriacuteas E 7 Que tenga accesorios para alcanzar rincones difiacuteciles E 8 Que tenga distintos niveles de potencia E 9 Que tenga un sistema anti retorno de la suciedad E 10 Que permita saber el nivel de llenado del depoacutesito E 11 Que sea faacutecil de vaciar el contenido

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A1 A2 A3 A4 A5 A6

E 1 05 04 03 05 06 05

E 2 05 08 05 01 05 04

E 3 04 03 06 05 05 1

E 4 1 03 04 1 01 07

E 5 1 08 07 06 02 04

E 6 08 04 06 07 09 1

E 7 05 04 1 1 08 1

E 8 05 05 05 01 09 1

E 9 03 06 05 05 03 07

E 10 04 1 04 05 01 09

E 11 1 07 06 02 05 02

sum 69 62 61 76 54 78

Finalmente la alternativa que cumple en mayoriacutea los objetivos definidos es la Alternativa 6

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2 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA

AMBIENTAL

21 APLICACIOacuteN DE LAS ESTRATEGIAS DE ECODISENtildeO

Desarrollo de un nuevo concepto

- Instrucciones de uso gravadas en el producto

- Asa integrada (que no sobresalga)

- Asa de seccioacuten abierta

- Asa abierta

- Reducir numero de botones botones con varias funciones

- Disminuir espesor de la carcasa del producto

1 Seleccioacuten de materiales de bajo impacto

- Utilizacioacuten de bio-plaacutesticos

- Utilizar plaacutesticos procedentes de envases alimenticios

- Minimizar el uso de metales en el producto

- Utilizar plaacutesticos faacutecilmente reciclables

2 Reduccioacuten de uso de materiales

- Utilizar un uacutenico material para la mayoriacutea de los componentes o piezas del producto - Uso de sistemas de fijacioacuten integrados para evitar el uso de distintos materiales - Minimizar el volumen del producto - Uso de materiales ligeros - Utilizar la menor cantidad de material posible - Reducir el volumen del producto

3 Optimizacioacuten Sistema de distribucioacuten

- Embalaje adaptado a las medidas de las paletas normalizadas

- Embalaje adaptado a la forma del producto y que sea el miacutenimo posible

- Posibilidad de que el usuario pueda reutilizar el embalaje

- Informacioacuten impresa en el mismo embalaje (sin pegatinas)

- Reducir el uso de tintas

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4 Reduccioacuten del Impacto durante el uso

- Uso de bateriacuteas recargables

- Posibilidad de recargar bateriacuteas con placas solares

- Reducir el ruido lo maacuteximo posible

- Reducir el consumo de energiacutea

- Aprovechar al maacuteximo la energiacutea

5 Optimizacioacuten de vida uacutetil

- Que consuma la menor energiacutea posible

- Que la bateriacutea aguante el mayor tiempo posible

- Facilitar el acceso a los componentes

- Utilizar componentes universales

6 Optimizacioacuten del sistema de Fin de Vida

- Sistemas de desensamblaje raacutepido (pestantildeas)

- Piezas estaacutendar (disponibilidad de recambios)

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22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

Para realizar la primera seleccioacuten de materiales nos hemos centrado en el material de la

carcasa de la aspiradora

Para seleccionar el material de la carcasa se han definido previamente los requisitos

baacutesicos del material En nuestro caso queremos un material que sea ligero faacutecil de limpiar

resistente a golpes resistente al agua y con buena fabricacioacuten en serie Una vez definidos los

requisitos se han seleccionado varios materiales de la familia de los poliacutemeros puesto que son los

que mejor cumplen con las especificaciones anteriores y ademaacutes tienen un menor coste de

produccioacuten y de materia prima A continuacioacuten se han seleccionado algunos posibles materiales

para la realizacioacuten de la carcasa y sus principales caracteriacutesticas

Poliestireno (PS)

Es transparente barato y faacutecil de modelar Sus propiedades mecaacutenicas aumentan con la adicioacuten de butadieno pero la transparencia disminuye Densidad 10410^3 kgm^3 Precio 109 euroKg Moacutedulo de Young 12 GPa Tenacidad 07 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria Co2 emitido en la produccioacuten primaria Reciclable Marca de reciclaje

Polivinilocloridrico (PVC)

Es uno de los materiales maacutes baratos y versaacutetiles Densidad 21410^3 kgm^3 Precio 0711 euroKg Moacutedulo de Young 214 GPa Tenacidad 146 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 68MJKg Co2 emitido en la produccioacuten primaria 22 Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

19

Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

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Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

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24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

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30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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38

Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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39

Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

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world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

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httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

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httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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13

A1 A2 A3 A4 A5 A6

E 1 05 04 03 05 06 05

E 2 05 08 05 01 05 04

E 3 04 03 06 05 05 1

E 4 1 03 04 1 01 07

E 5 1 08 07 06 02 04

E 6 08 04 06 07 09 1

E 7 05 04 1 1 08 1

E 8 05 05 05 01 09 1

E 9 03 06 05 05 03 07

E 10 04 1 04 05 01 09

E 11 1 07 06 02 05 02

sum 69 62 61 76 54 78

Finalmente la alternativa que cumple en mayoriacutea los objetivos definidos es la Alternativa 6

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14

2 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA

AMBIENTAL

21 APLICACIOacuteN DE LAS ESTRATEGIAS DE ECODISENtildeO

Desarrollo de un nuevo concepto

- Instrucciones de uso gravadas en el producto

- Asa integrada (que no sobresalga)

- Asa de seccioacuten abierta

- Asa abierta

- Reducir numero de botones botones con varias funciones

- Disminuir espesor de la carcasa del producto

1 Seleccioacuten de materiales de bajo impacto

- Utilizacioacuten de bio-plaacutesticos

- Utilizar plaacutesticos procedentes de envases alimenticios

- Minimizar el uso de metales en el producto

- Utilizar plaacutesticos faacutecilmente reciclables

2 Reduccioacuten de uso de materiales

- Utilizar un uacutenico material para la mayoriacutea de los componentes o piezas del producto - Uso de sistemas de fijacioacuten integrados para evitar el uso de distintos materiales - Minimizar el volumen del producto - Uso de materiales ligeros - Utilizar la menor cantidad de material posible - Reducir el volumen del producto

3 Optimizacioacuten Sistema de distribucioacuten

- Embalaje adaptado a las medidas de las paletas normalizadas

- Embalaje adaptado a la forma del producto y que sea el miacutenimo posible

- Posibilidad de que el usuario pueda reutilizar el embalaje

- Informacioacuten impresa en el mismo embalaje (sin pegatinas)

- Reducir el uso de tintas

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15

4 Reduccioacuten del Impacto durante el uso

- Uso de bateriacuteas recargables

- Posibilidad de recargar bateriacuteas con placas solares

- Reducir el ruido lo maacuteximo posible

- Reducir el consumo de energiacutea

- Aprovechar al maacuteximo la energiacutea

5 Optimizacioacuten de vida uacutetil

- Que consuma la menor energiacutea posible

- Que la bateriacutea aguante el mayor tiempo posible

- Facilitar el acceso a los componentes

- Utilizar componentes universales

6 Optimizacioacuten del sistema de Fin de Vida

- Sistemas de desensamblaje raacutepido (pestantildeas)

- Piezas estaacutendar (disponibilidad de recambios)

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22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

Para realizar la primera seleccioacuten de materiales nos hemos centrado en el material de la

carcasa de la aspiradora

Para seleccionar el material de la carcasa se han definido previamente los requisitos

baacutesicos del material En nuestro caso queremos un material que sea ligero faacutecil de limpiar

resistente a golpes resistente al agua y con buena fabricacioacuten en serie Una vez definidos los

requisitos se han seleccionado varios materiales de la familia de los poliacutemeros puesto que son los

que mejor cumplen con las especificaciones anteriores y ademaacutes tienen un menor coste de

produccioacuten y de materia prima A continuacioacuten se han seleccionado algunos posibles materiales

para la realizacioacuten de la carcasa y sus principales caracteriacutesticas

Poliestireno (PS)

Es transparente barato y faacutecil de modelar Sus propiedades mecaacutenicas aumentan con la adicioacuten de butadieno pero la transparencia disminuye Densidad 10410^3 kgm^3 Precio 109 euroKg Moacutedulo de Young 12 GPa Tenacidad 07 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria Co2 emitido en la produccioacuten primaria Reciclable Marca de reciclaje

Polivinilocloridrico (PVC)

Es uno de los materiales maacutes baratos y versaacutetiles Densidad 21410^3 kgm^3 Precio 0711 euroKg Moacutedulo de Young 214 GPa Tenacidad 146 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 68MJKg Co2 emitido en la produccioacuten primaria 22 Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

19

Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

20

d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

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24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

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world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

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httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

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productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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2 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA

AMBIENTAL

21 APLICACIOacuteN DE LAS ESTRATEGIAS DE ECODISENtildeO

Desarrollo de un nuevo concepto

- Instrucciones de uso gravadas en el producto

- Asa integrada (que no sobresalga)

- Asa de seccioacuten abierta

- Asa abierta

- Reducir numero de botones botones con varias funciones

- Disminuir espesor de la carcasa del producto

1 Seleccioacuten de materiales de bajo impacto

- Utilizacioacuten de bio-plaacutesticos

- Utilizar plaacutesticos procedentes de envases alimenticios

- Minimizar el uso de metales en el producto

- Utilizar plaacutesticos faacutecilmente reciclables

2 Reduccioacuten de uso de materiales

- Utilizar un uacutenico material para la mayoriacutea de los componentes o piezas del producto - Uso de sistemas de fijacioacuten integrados para evitar el uso de distintos materiales - Minimizar el volumen del producto - Uso de materiales ligeros - Utilizar la menor cantidad de material posible - Reducir el volumen del producto

3 Optimizacioacuten Sistema de distribucioacuten

- Embalaje adaptado a las medidas de las paletas normalizadas

- Embalaje adaptado a la forma del producto y que sea el miacutenimo posible

- Posibilidad de que el usuario pueda reutilizar el embalaje

- Informacioacuten impresa en el mismo embalaje (sin pegatinas)

- Reducir el uso de tintas

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4 Reduccioacuten del Impacto durante el uso

- Uso de bateriacuteas recargables

- Posibilidad de recargar bateriacuteas con placas solares

- Reducir el ruido lo maacuteximo posible

- Reducir el consumo de energiacutea

- Aprovechar al maacuteximo la energiacutea

5 Optimizacioacuten de vida uacutetil

- Que consuma la menor energiacutea posible

- Que la bateriacutea aguante el mayor tiempo posible

- Facilitar el acceso a los componentes

- Utilizar componentes universales

6 Optimizacioacuten del sistema de Fin de Vida

- Sistemas de desensamblaje raacutepido (pestantildeas)

- Piezas estaacutendar (disponibilidad de recambios)

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22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

Para realizar la primera seleccioacuten de materiales nos hemos centrado en el material de la

carcasa de la aspiradora

Para seleccionar el material de la carcasa se han definido previamente los requisitos

baacutesicos del material En nuestro caso queremos un material que sea ligero faacutecil de limpiar

resistente a golpes resistente al agua y con buena fabricacioacuten en serie Una vez definidos los

requisitos se han seleccionado varios materiales de la familia de los poliacutemeros puesto que son los

que mejor cumplen con las especificaciones anteriores y ademaacutes tienen un menor coste de

produccioacuten y de materia prima A continuacioacuten se han seleccionado algunos posibles materiales

para la realizacioacuten de la carcasa y sus principales caracteriacutesticas

Poliestireno (PS)

Es transparente barato y faacutecil de modelar Sus propiedades mecaacutenicas aumentan con la adicioacuten de butadieno pero la transparencia disminuye Densidad 10410^3 kgm^3 Precio 109 euroKg Moacutedulo de Young 12 GPa Tenacidad 07 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria Co2 emitido en la produccioacuten primaria Reciclable Marca de reciclaje

Polivinilocloridrico (PVC)

Es uno de los materiales maacutes baratos y versaacutetiles Densidad 21410^3 kgm^3 Precio 0711 euroKg Moacutedulo de Young 214 GPa Tenacidad 146 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 68MJKg Co2 emitido en la produccioacuten primaria 22 Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

19

Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

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d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

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22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

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124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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28

ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

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30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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39

Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

47

Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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15

4 Reduccioacuten del Impacto durante el uso

- Uso de bateriacuteas recargables

- Posibilidad de recargar bateriacuteas con placas solares

- Reducir el ruido lo maacuteximo posible

- Reducir el consumo de energiacutea

- Aprovechar al maacuteximo la energiacutea

5 Optimizacioacuten de vida uacutetil

- Que consuma la menor energiacutea posible

- Que la bateriacutea aguante el mayor tiempo posible

- Facilitar el acceso a los componentes

- Utilizar componentes universales

6 Optimizacioacuten del sistema de Fin de Vida

- Sistemas de desensamblaje raacutepido (pestantildeas)

- Piezas estaacutendar (disponibilidad de recambios)

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22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

Para realizar la primera seleccioacuten de materiales nos hemos centrado en el material de la

carcasa de la aspiradora

Para seleccionar el material de la carcasa se han definido previamente los requisitos

baacutesicos del material En nuestro caso queremos un material que sea ligero faacutecil de limpiar

resistente a golpes resistente al agua y con buena fabricacioacuten en serie Una vez definidos los

requisitos se han seleccionado varios materiales de la familia de los poliacutemeros puesto que son los

que mejor cumplen con las especificaciones anteriores y ademaacutes tienen un menor coste de

produccioacuten y de materia prima A continuacioacuten se han seleccionado algunos posibles materiales

para la realizacioacuten de la carcasa y sus principales caracteriacutesticas

Poliestireno (PS)

Es transparente barato y faacutecil de modelar Sus propiedades mecaacutenicas aumentan con la adicioacuten de butadieno pero la transparencia disminuye Densidad 10410^3 kgm^3 Precio 109 euroKg Moacutedulo de Young 12 GPa Tenacidad 07 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria Co2 emitido en la produccioacuten primaria Reciclable Marca de reciclaje

Polivinilocloridrico (PVC)

Es uno de los materiales maacutes baratos y versaacutetiles Densidad 21410^3 kgm^3 Precio 0711 euroKg Moacutedulo de Young 214 GPa Tenacidad 146 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 68MJKg Co2 emitido en la produccioacuten primaria 22 Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

19

Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

20

d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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37

Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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38

Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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39

Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

47

Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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49

52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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16

22 SELECCIOacuteN INICIAL DE MATERIALES

Para realizar la primera seleccioacuten de materiales nos hemos centrado en el material de la

carcasa de la aspiradora

Para seleccionar el material de la carcasa se han definido previamente los requisitos

baacutesicos del material En nuestro caso queremos un material que sea ligero faacutecil de limpiar

resistente a golpes resistente al agua y con buena fabricacioacuten en serie Una vez definidos los

requisitos se han seleccionado varios materiales de la familia de los poliacutemeros puesto que son los

que mejor cumplen con las especificaciones anteriores y ademaacutes tienen un menor coste de

produccioacuten y de materia prima A continuacioacuten se han seleccionado algunos posibles materiales

para la realizacioacuten de la carcasa y sus principales caracteriacutesticas

Poliestireno (PS)

Es transparente barato y faacutecil de modelar Sus propiedades mecaacutenicas aumentan con la adicioacuten de butadieno pero la transparencia disminuye Densidad 10410^3 kgm^3 Precio 109 euroKg Moacutedulo de Young 12 GPa Tenacidad 07 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria Co2 emitido en la produccioacuten primaria Reciclable Marca de reciclaje

Polivinilocloridrico (PVC)

Es uno de los materiales maacutes baratos y versaacutetiles Densidad 21410^3 kgm^3 Precio 0711 euroKg Moacutedulo de Young 214 GPa Tenacidad 146 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 68MJKg Co2 emitido en la produccioacuten primaria 22 Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

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Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

20

d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

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232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

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24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

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45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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17

Policarbonato (PC)

Tiene mejores caracteriacutesticas mecaacutenicas que otros poliacutemeros maacutes baratos Tiene buena transparencia y elevada rigidez incluso si es sometido a altas temperaturas Densidad 11410^3 kgm^3 Precio 28 euroKg Moacutedulo de Young 2 GPa Tenacidad 21 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 105 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 54Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

Polietileno (PE)

Es muy resistente al agua dulce y salada comida y a la mayoriacutea de disolucones de base agua es barato y my faacutecil de modelar acepta un gran rango de colores y puede ser transparente o transluacutecido se puede dar textura de metar pero es difiacutecil imprimir en el Densidad 939 kgm^3 Precio 0963 euroKg Moacutedulo de Young 0621 GPa Tenacidad 144 MPam Ecopropiedades Energiacutea empleada en la produccioacuten primaria 769 MJKg CO2 emitido en la produccioacuten primaria 195Kgkg Reciclable Marca de reciclaje

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23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

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Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

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20

d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

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21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

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22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

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23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

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24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

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Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

37

Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

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4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

18

23 DEFINIR LA ESTRUCTURA FINAL DEL PRODUCTO TENIENDO EN

CUENTA LAS RECOMENDACIONES DE DISENtildeO PARA

DESENSAMBLAJE Y UTILIZACIOacuteN DE ENERGIacuteA

231 DISENtildeO DESDE EL PUNTO DE VISTA AMBIENTAL

a Disentildeo para el desmontaje y reciclaje

Para facilitar el desmontaje se ha seleccionado un motor y un ventilador los cuales van

unidos mediante presioacuten y al abrir la carcasa se separaraacuten los dos faacutecilmente En cuanto a la

circuiteriacutea aun no se ha disentildeado exactamente los componentes necesarios pero se ha estimado

su tamantildeo en funcioacuten de otros modelos y se ha dejado espacio suficiente para albergarla en el

mango de la aspiradora

b Fijaciones y uniones

La aspiradora se ha disentildeado de forma que la mayoriacutea de las uniones se realizan mediante

encastes puesto que es la forma preferible de fijacioacuten y unioacuten de piezas plaacutesticas ya que se

facilita su montaje desmontaje y por lo tanto el reciclaje Pero nos hemos visto obligados a

utilizar uniones con tornillos para unir las dos partes de la carcasa puesto que es la uacutenica unioacuten

desmontable que permite proteger el contenido eleacutectrico de desmontajes imprevistos como

pueden ser una caiacuteda repentina al suelo Las cabezas de estos tornillos seraacuten todas iguales y

normalizadas seguacuten la DIN 963 facilitando de esta forma el recambio de elementos internos

Todas las piezas estaacuten marcadas interiormente por el propio proceso de inyeccioacuten del plaacutestico

para reconocerlas faacutecilmente seguacuten la norma ISO 14000

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

19

Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

20

d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

25

bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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28

ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

37

Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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39

Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

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4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

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world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

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httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

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httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

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PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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19

Los componentes van fijados mediante presioacuten y sustentados gracias a los nervios de la

carcasa

b Pinturas y acabados decorativos

Las piezas obtendraacuten color durante la etapa de inyeccioacuten debido a la propia coloracioacuten de

la granza de esta forma se reducen costes y su impacto ambiental al no utilizar pinturas ni

disolventes Con esto se consiguen piezas con color uniforme

c Disentildeo para la reciclabilidad de materiales

Se ha tomado como punto de partida una aspiradora de la marca ufesa para mejorar el

impacto ambiental de la aspiradora se ha reducido el espesor de muchas de las piezas tambieacuten el

volumen total de la aspiradora principalmente cambiando la forma del frontal y optimizando los

espacios libres Ademaacutes de los posibles materiales que podiacutean cumplir las funciones que se

necesitaban se han seleccionado los que presentan menor impacto ambiental seguacuten la base del

datos del CES Edu Pack 2009 por lo cual se podriacutea usar material reciclado o que eacuteste material se

reciclara posteriormente Expuestos en el punto 22

Los diferentes componentes de la aspiradora seraacuten de un uacutenico material con lo que se

facilitara su reciclaje a excepcioacuten del la carcasa la cual deberaacute ser destornillada y desmontada

para eliminar toda la circuiteriacutea Esta circuiteriacutea esta soldada entre siacute con lo que seraacute faacutecil de

separa del resto de la aspiradora pero no seraacute faacutecil separa los distintos componentes entre siacute

Los materiales principales se han considerado el PC (policarbonato) para la boquilla y PP

(polipropileno) para la carcasa asa tapa trasera e interruptor

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

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124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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28

ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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37

Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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38

Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

47

Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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49

52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

20

d Criteriosconceptos de disentildeo de piezas plaacutesticas

Puesto que todas las piezas se deben fabricar por inyeccioacuten de plaacutesticos los espesores variaraacuten entre 3 y 2 mm Se han utilizado 3 mm para las partes exteriores y 2 mm para las interiores

Tambieacuten se ha utilizado nervios para rigidizar las superficies ademaacutes de para soportar el motor el ventilador y otros componente criacuteticos como la placa impresa del circuito eleacutectrico

Con todas estas consideraciones se ha conseguido que con secciones huecas la resistencia sea similar que si se hubieran utilizado secciones macizas disminuyendo el peso la cantidad de material y por lo tanto el impacto ambiental del producto

En el disentildeo de la nueva aspiradora se ha intentado compactar mucho su forma para reducir la cantidad de material respecto al tamantildeo del modelo de referencia de ufesa

Aspiradora ufesa Nuestra aspiradora

Parte frontal Ancho 11cm Largo 21cm Espesor 3mm Altura media 65 cm

Ancho 11cm Largo 12cm Espesor 3mm Altura media 55cm

Conjunto agarre Largo 23 cm Ancho 10 Espesor3mm Altura media 10cm

Largo 18 cm Ancho 12 Espesor3mm Altura media 82cm

f Marcadoetiquetado

Las inscripciones que se deben realizar en las diferentes piezas para su identificacioacuten

durante el proceso de retirada del producto se realizaraacuten durante el proceso de inyeccioacuten del

plaacutestico puesto que de esta forma no intervienen otros metales o productos quiacutemicos y ademaacutes si

la serie es grande es el meacutetodo maacutes rentable

g Disentildeo para el mantenimiento

Todas las piezas pueden ser sustituidas por separado pero no son piezas estaacutendar asiacute que

la posibilidad de ofrecer recambios depende del fabricante y distribuidor Toda la parte de

componentes eleacutectricos si son componentes estaacutendar tanto los dispositivos electroacutenicos el motor

y las heacutelices utilizadas Para el intercambio de estas piezas el uacutenico residuo seriacutea la pieza

estropeada

Las diferentes operaciones de mantenimiento se realizaraacuten por el usuario ya que no seriacutea

rentable pagar la mano de obra para reparar por esto son piezas muy faacuteciles de ensamblar y

cambiar

La mayor dificultad seriacutea la sustitucioacuten de las bateriacuteas tras su ciclo de vida ya que debe

tener la forma del adaptador de esta aspiradora Por lo que la vida funcional de la aspiradora

viene determinada por el nuacutemero de ciclos de las bateriacuteas

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

28

ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

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4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

21

Teniendo en cuenta los criterios explicados anterior mente y los ciclos de vida de cada

bateriacutea y que la densidad de corriente necesaria no es muy grande se ha decidido utilizar una

bateriacutea de Niacutequel Cadmio

h Prevencioacuten de la contaminacioacuten

El producto estaraacute clasificado seguacuten la clasificacioacuten de la AEE y RAEE como pequentildeo

electrodomeacutestico por lo cual durante su uso se gastaraacute energiacutea eleacutectrica la cual tendraacute un gran

peso dentro del impacto ambiental global de la aspiradora

Para intentar reducir este impacto se ha reducido la distancia entre el ventilador y el

extremo de la boca de absorcioacuten de esta forma se obtiene la misma capacidad de absorcioacuten pero

usando menos potencia lo que conlleva menor consumo de las bateriacuteas y por lo tanto una mayor

autonomiacutea del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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28

ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

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httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

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httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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22

232 ANALIZAR LAS PIEZAS A SEPARA POR LA LEGISLACIOacuteN O

POR OTROS MOTIVOS Y LA FORMA DE ACCEDER A ELLAS

(INSTRUCCIONES PARA EL GESTOR)

Para la realizacioacuten de la aspiradora se ha tenido en cuenta las diferentes normativas de

obligado cumplimiento existentes en la Unioacuten Europea (UE) Envases y residuos de envases

Residuos Aparatos eleacutectricos y Electroacutenicos (RAEE) Sustancias Peligrosas en Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos (RUSP) Ecodisentildeo de productos que utilicen energiacutea (PuE) Ecodisentildeo en productos relacionados con la Energiacutea (PrE) El real decreto RD2082005 sobre AEE y RAEE pretende establecer unas medidas de

prevencioacuten en la fase del disentildeo y fabricacioacuten determina como gestionar los productos y sus residuos operaciones de tratamiento etc En nuestro caso al realizar el disentildeo de una aspiradora eleacutectrica nos situamos dentro del 2005 sobre AEE y RAEE en la categoriacutea 2 Pequentildeos electrodomeacutesticos Este real decreto establece una pauta a seguir a los disentildeadores para facilitar la retirada del mercado del producto

Disentildear los aparatos sin metales pesados ni compuestos orgaacutenicos persistentes Disentildear y producir para facilitar el desmontaje reparacioacuten reutilizacioacuten y reciclaje Proporcionar a los gestores de RAEE toda la informacioacuten para el desmontaje identificacioacuten de materiales y componentes y localizacioacuten de sustancias peligrosas Informar a los usuarios de los criterios para una buena gestioacuten sistemas de devolucioacuten gratuidad y recogida selectiva

Para favorecer el trabajo del gestor se realizaraacuten los siguientes pasos

1 Se definiraacuten los pasos a seguir para proceder al desensamblaje del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

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24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

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4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

23

Para su desensamblaje primero se separa mediante traccioacuten el cabezal la goma de estanqueidad el soporte del filtro con el filtro y posteriormente se separa eacuteste Una vez se haya desmontado el frontal de la aspiradora se pasaraacute a desmontar la zona posterior para ello se extraeraacute el depoacutesito por presioacuten y a continuacioacuten se eliminaran las bateriacuteas Cuando ya tengamos solamente la carcasa mediante el uso de destornilladores de estrella se quitaraacuten los 4 tornillos para acceder al interior de la aspiradora Los componentes eleacutectricos y las heacutelices se extraeraacuten faacutecilmente la heacutelice se separa del motor mediante traccioacuten y el resto de los componentes seraacuten inseparables puesto que las distintas conexiones van soldadas

2 Se marcaraacute cada componente de plaacutestico con su siacutembolo de reciclado correspondiente la forma de la cual se realizara durante el proceso de inyeccioacuten considerando el miacutenimo uso de plaacutesticos diferentes a si mismo se concentraraacuten las piezas del mismo material en zonas determinadas y se facilitaraacute la separacioacuten de los materiales no compatibles

3 Se marcaraacuten tanto las bateriacuteas como el packaging con el siacutembolo de la RAEE que identifica el producto como un producto que utiliza Residuos Aparatos Eleacutectricos y Electroacutenicos

4 Ademaacutes se procederaacute a identificar tanto el producto como el embalaje con el marcado europeo CE como que realizamos una autodeclaracioacuten de cumplimiento de la normativa europea

5 Finalmente marcaremos el producto con el Punto verde puesto que se tendraacute que pagar la tasa para la correcta retirada del envase

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

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25

bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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28

ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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37

Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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38

Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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39

Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

47

Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

49

52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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24

124 CRITERIOS ECOLOacuteGICOS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO DEFINIDOS

EN LOS REGLAMENTOS DERIVADOS DE LA DIRECTIVA PUE ndash PRE QUE SON

DE APLICACIOacuteN AL PRODUCTO A DISENtildeAR

Los criterios ecoloacutegicos de obligado cumplimiento definidos en la directiva Pue-Pre que son aplicables a nuestro producto son los siguientes

a Reglamento_278_2009_pue_fte_alim_fto_vacio

Aplicable desde abril de 2009

En este reglamento se definen los requisitos de disentildeo ecoloacutegico aplicables a la eficiencia en activo de las fuentes de alimentacioacuten externas y a su consumo de energiacutea eleacutectrica durante el funcionamiento en vacio Es aplicable a nuestro producto ya que la aspiradora disentildeada funciona mediante una bateriacutea que se carga a traveacutes de una fuente de alimentacioacuten externa conectada a la red eleacutectrica domeacutestica de 220V La directiva indica los siguientes valores

Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de 050 W - La eficiencia media en activo no seraacute inferior a

0500 P O para P O lt 10 W 0090 ln(P O ) + 0500 para 10 W le P O le 510 W 0850 para P O gt 510 W

Dos antildeos despueacutes de la entrada en vigor del reglamento - El consumo eleacutectrico en vaciacuteo no excederaacute de los siguientes liacutemites

- La eficiencia media en activo no seraacute inferior a los siguientes liacutemites

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

28

ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

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4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

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world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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bReglamento_1275_2008_pue_modo_preparado_desactivado Aplicable desde diciembre de 2008 El presente Reglamento establece los requisitos de disentildeo ecoloacutegico relacionados con el consumo de energiacutea eleacutectrica en los modos preparado y desactivado Asimismo dicho Reglamento es de aplicacioacuten a los equipos eleacutectricos y electroacutenicos domeacutesticos y de oficina A efectos de este reglamento se entiende como laquoequipo ELEacuteCTRICO y electroacutenico domeacutestico y de oficinaraquo todo producto que utiliza energiacutea por lo tanto es aplicable a nuestra aspiradora Se definen los siguientes valores Un antildeo despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa

- En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 1W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo

eleacutectrico no debe superar 2W Cuatro antildeos despueacutes de la entrada en vigor de la presente normativa - En modo preparado el consumo eleacutectrico no debe superar 05W - Si existe una funcioacuten de visualizacioacuten o de informacioacuten de estado el consumo eleacutectrico

no debe superar 1W

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24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

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Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

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Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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26

24 COMPARATIVA AMBIENTAL DE DOS ASPIRADORAS DE

MANO

241 METODOLOGIacuteA ACV

La metodologiacutea utilizada para realizar el anaacutelisis ambiental de cada uno de los dos productos para poder hacer la posterior comparativa ha sido el ACV (Anaacutelisis del Ciclo de Vida) utilizando el programa Simapro 50 Este software permite calcular de una forma raacutepida y sencilla las emisiones equivalentes de cada una de las piezas en las fases establecidas para cada una de las categoriacuteas de impacto que se consideren oportunas

Etapa I Definicioacuten de objetivos alcance y unidad funcional

Objetivos El objetivo del estudio es la comparacioacuten en cuanto al impacto ambiental de dos

productos

Por otra parte tambieacuten se pretende saber que piezascomponentes y etapas del ciclo de

vida del producto redisentildeado son las que tienen mayor impacto ambiental y de esta forma poder tomar alguacuten tipo de medida para disminuir todaviacutea maacutes su impacto

Alcance

El alcance del estudio contempla las siguientes etapas del ciclo de vida

- Adquisicioacuten de materias primas y fabricacioacuten - Distribucioacuten - Uso - Retirada

Unidad funcional

La unidad funcional queda definida por el funcionamiento del producto 5 minutos al diacutea durante una vida uacutetil de 5 antildeos

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

27

Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

28

ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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39

Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

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4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

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world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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Etapa II Definicioacuten del inventario

Para poder realizar una comparativa ambiental es necesario establecer las piezaselementos que van a ser analizados Partimos de dos productos que hemos llamado ldquoAspiradora viejardquo que es el producto de partida el cual queremos mejorar ambientalmente y ldquoAspiradora nuevardquo que es el redisentildeo del anterior producto

A continuacioacuten se ha detallado en forma de tabla cada una de las piezas de ambos

productos los materiales y los pesos para poder utilizarlos como entradas del software de anaacutelisis ambiental utilizado

ASPIRADORA VIEJA COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Bolsa envoltorio LDPE 1003

Caja Cartoacuten 16256

Carcasa derecha ABS 13760

Carcasa izquierda ABS 13060

Contenedor PC 17880

Filtro Tejido algodoacuten 400

Interruptor regulador ABS 338

Interruptor on-off ABS 221

Junta filtro EPDM 1343

Motor AISI 304 20870

Muelle regulador AISI 304 097

Protector EPDM 2282

Soporte filtro ABS 1504

Tacos PA 6 022

Tapa filtro ABS 5560

Tope bateriacutea ABS 092

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 153388

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ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

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Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

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4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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ASPIRADORA NUEVA

COMPONENTES VOLUMEN

(cm3) MATERIAL

DENSIDAD (gcm3)

PESO (g)

Boquilla 6020 PC 12 7224

Filtro 2972 Tejido algodoacuten 000028 001

Goma de estanqueidad 120 EPDM 084 101

Carcasa 11083 PP 125 13854

Asa 1738 PP 125 2173

Tapa trasera 1896 PP 125 2370

Interruptor 156 PP 125 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

PESO TOTAL 102917

Para el caacutelculo de los pesos de las piezas del redisentildeo (aspiradora nueva) se ha modelado en 3D el producto mediante el software Pro-Engineer 30 el cual nos permite conocer el volumen de cada una de las piezas y mediante la densidad de los materiales utilizados podemos calcular el peso exacto de cada una de ellas

Se ha considerado que el producto redisentildeado llevaraacute la misma bateriacutea que el producto

predecesor ya que se pretende realizar mejoras ambientales en el nuevo producto desde la base del disentildeo de las piezas y no mediante la utilizacioacuten de otros elementos de caraacutecter electroacutenico

En la medida de lo posible se han utilizado las bases de datos de inventario BUWAL

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Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

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30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

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httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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29

Para cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida se han considerado los siguientes supuestos

Materias primas y fabricacioacuten

En esta etapa no se ha tenido en cuenta el transporte de las materias desde su lugar de extraccioacuten hasta la planta de procesado

Tambieacuten se han considerado procesos de fabricacioacuten sin peacuterdidas de material es decir el peso de la pieza ha sido el valor introducido en la cantidad de material necesaria para la fabricacioacuten

Se ha considerado que todas las piezas de plaacutestico se han fabricado mediante el proceso de inyeccioacuten la bolsa de envoltorio mediante laminacioacuten y soplado el motor al ser una pieza muy compleja y con muchas piezas no ha sido posible diferenciar cada una de las partes por lo tanto se ha considerado un proceso de laminacioacuten de metal para la fabricacioacuten del motor y por uacuteltimo la caja de cartoacuten se fabrica mediante un proceso estaacutendar de fabricacioacuten de cajas de cartoacuten

Distribucioacuten

Transporte mariacutetimo del producto desde Taiwaacuten hasta Valencia por el canal de Suez un total de 8304 millas naacuteuticas es decir 13365 Km

Transporte por carretera desde Valencia hasta Castelloacuten 70 Km

El peso del europalet (25 Kg) equivalente para la unidad funcional se ha sumado al peso del producto considerando tambieacuten el peso del embalaje - Producto 1 Caben 90 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 027 Kg - Producto 2 Caben 256 aspiradoras por palet Peso europalet eq = 0097 Kg

Uso

En los dos productos se utiliza la misma bateriacutea 8 pilas AA de NiCd

Aunque el motor es distinto se considera el mismo consumo en ambos productos

Vida uacutetil del producto 5 antildeos

Capacidad de la bateriacutea = 1100 mAh = 11 Ah Consumo del motor = 228 A A partir de estos datos se obtiene una duracioacuten de la bateriacutea de 2 horas

Uso del producto 5 minutos diarios duracioacuten de la bateriacutea 12 diacuteas Esto supone unas 30 cargasciclos de bateriacutea anuales lo cual implica 150 cargas a lo largo

de los 5 antildeos de vida del producto

Se estima una potencia del cargador de 10 W y que cada ciclo de carga completo dura 1 hora por pila (ver siguiente tabla) por lo tanto el tiempo de carga de la bateriacutea seraacute de 8 horas al tener 8 pilas NiCd

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30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

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4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

49

52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

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50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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30

Tabla Comparativa de bateriacuteas Fuente Apuntes de disentildeo eleacutectrico para productos de consumo

Para calcular el consumo eleacutectrico resultante de las cargas de la bateriacutea en todo su ciclo de vida

(150 cargas) x (8 horas) = 1200 horas

Con una potencia del cargador de 10 W se obtiene que el consumo eleacutectrico del producto durante todo su ciclo de vida es de 12 kWh

Retirada

Embalaje (10 del producto) se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto) se recicla

Resto (40 del producto)

- 70 se recicla 28 del producto - 30 vertedero 12 del producto

En total

- Un 88 del producto se recicla - Un 12 del producto se tira al vertedero

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

47

Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

49

52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

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world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

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httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

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PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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31

Etapa III Evaluacioacuten del impacto

Para la evaluacioacuten de los resultados se ha utilizado un anaacutelisis por categoriacuteas de impacto utilizando el meacutetodo CML lo cual nos permite obtener un indicador para cada una de las categoriacuteas de impacto seguacuten norma UNE-EN ISO 14044 (2006)

Las categoriacuteas de impacto estudiadas han sido - Calentamiento global

- Agotamiento de la capa de ozono

- Smog fotoquiacutemico

- Acidificacioacuten

- Eutrofizacioacuten

Para realizar una correcta comparativa con datos que se puedan interpretar faacutecilmente se han realizado graacuteficos de barras comparando los dos productos en cada una de las etapas del ciclo de vida para cada una de las categoriacuteas de impacto

456

0452

672

494

182

0219

672

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Matprimas y fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (Kg CO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

47

Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

49

52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

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ENVASE Y EMBALAJE

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httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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32

507E-07

158E-07

971E-07

692E-07

311E-07

105E-07

971E-07

399E-07

000E+00

200E-07

400E-07

600E-07

800E-07

100E-06

120E-06

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

000208

0000136 0000132

000221

0000679

497E-05 0000132

0000745

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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33

00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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35

0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

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httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

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PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

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httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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00583

000526

0047

00594

00259

000286

0047

00256

0

001

002

003

004

005

006

007

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

0000522

823E-05

000208

00003420000437

547E-05

000208

0000329

0

00005

0001

00015

0002

00025

Matprimas y fabricacioacuten Distribucioacuten Uso Retirada

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora vieja Aspiradora nueva

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Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

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50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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34

Del anaacutelisis realizado se puede observar como en todas las etapas del ciclo de vida y en todas las categoriacuteas de impacto las emisiones del producto redisentildeado son menores que las del producto original Esto se debe a la reduccioacuten de tamantildeo lo cual se ve reflejado en la etapa de distribucioacuten y a consecuencia de eacutesta reduccioacuten de tamantildeo se utiliza mucho menos material para la fabricacioacuten de los distintos componentes ademaacutes se ha simplificado el producto de modo que el nuacutemero de piezas es mucho menor

Se ha tenido en cuenta el redisentildear la aspiradora de manera que ocupara el menor tamantildeo posible esto hace que el impacto en la etapa de distribucioacuten se reduzca draacutesticamente debido a que se pueden transportar muchiacutesimas maacutes aspiradoras utilizando los mismos recursos En el anaacutelisis realizado esta mejora no ha sido posible tenerla en cuenta ya que la unidad de referencia es de toneladas por kiloacutemetro Teniendo en cuenta las dimensiones del embalaje de ambos productos se ha calculado que durante el transporte la cantidad de ldquoaspiradoras viejasrdquo que caben en un europalet (1200 x 800 mm) es de 90 unidades mientras que el nuacutemero de aspiradoras redisentildeadas es de 256 por palet Esto se traduce en que en un contenedor estaacutendar de 40 pies que es el maacutes utilizado en Europa caben 36000 aspiradoras originales y en el caso del redisentildeo caben 102400

En la etapa de uso los valores son exactamente los mismos ya que como se ha dicho anteriormente se utilizan los mismos componentes electroacutenicos ya que lo que se pretende es reducir el impacto ambiental mediante mejoras de disentildeo

Puede apreciarse que la categoriacutea ambiental que mayores emisiones produce es la de calentamiento global y en concreto la etapa de uso debido al consumo de energiacutea eleacutectrica

Vemos que la etapa de uso es una de las que mayor impacto tienen en la mayor parte de las categoriacuteas por lo tanto seriacutea importante tenerlo en cuenta para posteriores modificaciones en el disentildeo utilizando por ejemplo un motor de menor potencia aunque esto hariacutea perder funcionalidad al producto

A continuacioacuten pasamos a detallar cuaacuteles son las emisiones para cada una de las categoriacuteas de impacto de las piezas individuales del producto redisentildeado De esta forma podemos saber queacute piezas tienen un mayor impacto ambiental y proceder a un cambio de disentildeo siempre que se crea oportuno con el fin de reducir su impacto

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0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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0

01

02

03

04

05

06

07

Calentamniento global (Kg CO2)

Aspiradora nueva

000E+00

200E-08

400E-08

600E-08

800E-08

100E-07

120E-07

140E-07

160E-07

180E-07

Destruccioacuten de la capa de ozono (Kg CFC-11)

Aspiradora nueva

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36

000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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000E+00

100E-04

200E-04

300E-04

400E-04

500E-04

600E-04

700E-04

Smog fotoquiacutemico (Kg C2H2)

Aspiradora nueva

0

0002

0004

0006

0008

001

0012

0014

Acidificacioacuten (Kg SO2)

Aspiradora nueva

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Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

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50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

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53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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37

Se puede comprobar como para la mayoriacutea de categoriacuteas el elemento maacutes criacutetico es la carcasa debido a la cantidad de material utilizado para su fabricacioacuten es loacutegico este resultado ya que se trata de la pieza con mayores dimensiones del producto Como medida a tomar se podriacutea estudiar la posibilidad de reducir todaviacutea maacutes las dimensiones de eacutesta pieza y optimizar mejor su espacio interior para contener al motor y demaacutes componentes electroacutenicos

En la categoriacutea de calentamiento global la boquilla tambieacuten tiene un gran impacto hay que tener en cuenta que esta pieza es la segunda despueacutes de la carcasa en cuanto a tamantildeo y cantidad de material

En cuanto al motor vemos que es uno de los componentes junto a la carcasa que mayor impacto tiene Aunque no se pretende cambiar ninguacuten componente electroacutenico se deberiacutean tener en cuenta estos resultados para posibles actuaciones futuras

Por uacuteltimo cabe destacar el impacto de la caja de cartoacuten en la categoriacutea de eutrofizacioacuten tiene un valor bastante significativo debido en gran parte a la obtencioacuten de la materia prima y a todo el procesado de la madera para convertirla en cartoacuten Lo uacutenico que se podriacutea hacer en este caso es optimizar la caja de cartoacuten al maacuteximo reduciendo espesores para usar la menor cantidad de material posible Pero esto hariacutea que el embalaje fuera menos resistente a golpes caiacutedashellip durante el transporte Declaracioacuten ambiental del producto

000E+00

200E-05

400E-05

600E-05

800E-05

100E-04

120E-04

140E-04

160E-04

180E-04

200E-04

Eutrofizacioacuten (Kg PO4)

Aspiradora nueva

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Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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38

Declaracioacuten ambiental

Producto Aspiradora manual portaacutetil Potencia del motor 192 W Potencia del cargador 10 W Bateriacutea NiCd 1100mAh 12V Vida uacutetil 5 antildeos (aprox 5 minutos diarios)

COMPONENTES MATERIAL PESO (g)

Boquilla PC 7224

Filtro Tejido algodoacuten 001

Goma de estanqueidad EPDM 101

Carcasa PP 13854

Asa PP 2173

Tapa trasera PP 2370

Interruptor PP 195

Bateriacutea NiCd 8 pilas AA 58200

Motor AISI 304 8000

Bolsa envoltorio LDPE 800

Caja Cartoacuten 9500

Tornillos (x5) AISI 304 500

Total (g)= 102917

Materias primas y

fabricacioacuten

Distribucioacuten Uso Retirada

Calentamiento global (kg CO2) 182 0219 672 2

Destruccioacuten capa de ozono (kg CFC-11) 311 E-07 105 E-07 971 E-07 399 E-07

Smog fotoquiacutemico (kg C2H2) 67 E-04 497 E-05 132 E-04 745 E-04

Acidificacioacuten (kg SO2) 0025 00028 0047 00256

Eutrofizacioacuten (kg PO4) 437 E-04 547 E-05 0002 329 E-04

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Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

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45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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49

52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

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httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

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39

Retirada del producto Embalaje (10 del producto)

Se recicla

Componentes electroacutenicos (50 del producto)

Se recicla

Resto (40 del producto)

70 Se recicla 30 Vertedero

88 del producto Se recicla

30 del producto Vertedero

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

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41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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40

3 SISTEMA ELECTRICO DEL PRODUCTO

31 CARACTERIacuteSTICAS FUNCIONALES DEL APARATO

El aspirador ha de poder succionar aire y crear un vaciacuteo por lo tanto los elementos principales seraacuten un motor y un rodete ademaacutes de una pieza que haga de caacutemara de vaciacuteo

El aspirador que hemos disentildeado funciona mediante una bateriacutea y eacutesta se carga previamente conectada a la red eleacutectrica domeacutestica (230V) No podraacute funcionar conectado directamente a la red es decir solo podraacute funcionar con las bateriacuteas

El producto tendraacute dos modos de funcionamiento

- Parado - Funcionamiento

Para garantizar la seguridad del usuario se deben aislar todas aquellas partes activas del

producto que tengan riesgo por contacto eleacutectrico Tambieacuten se deben aislar todos los elementos eleacutectricos del depoacutesito que contiene los residuos succionados

32 ESQUEMA ELEacuteCTRICO Y ELECTROLITO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

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4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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41

El esquema que se ha disentildeado iriacutea colocado en la base de carga del aspirador es decir en el interior del aspirador solamente se colocariacutean el motor la bateriacutea y un interruptor para accionar el motor

La peculiaridad del esquema eleacutectrico que se ha planteado es que una vez la bateriacutea estaacute totalmente cargada se corta el paso de corriente mediante la accioacuten de un releacute El funcionamiento del circuito baacutesicamente consiste en que cuando la bateriacutea no estaacute totalmente cargada la corriente se dirige directamente a la bateriacutea con lo cual eacutesta se carga Una vez la bateriacutea estaacute cargada la corriente se desviacutea a traveacutes del electroimaacuten del releacute el cual se carga en unos pocos segundos lo que produce la apertura del circuito y por lo tanto se evita la sobrecarga de la bateriacutea aunque eacutesta permanezca conectada a la red eleacutectrica Tambieacuten se enciende el diodo tipo LED una vez la bateriacutea estaacute cargada para avisarnos de que ya podemos desconectarla

A continuacioacuten se muestra el fotolito con los distintos componentes eleacutectricos

representados y el mismo fotolito sin los componentes el cual nos ha servido para realizar la impresioacuten de la placa impresa del circuito eleacutectrico para la base de carga del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

42

33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

47

Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

49

52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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33 COMPONENTES ELEacuteCTRICOS NECESARIOS

COMPONENTES ELEacuteCTRICOS OTROS COMPONENTES Puente de diodos B380C 1500 810V Releacute 4052 8A 250V 12V Diodo 1N4148 Led de 5mm Diodo Zener 11N4742 Condensador electroliacutetico 1mF Transistor BC548 Transistor BC337

Bateriacutea NiMH 23A 1100mAh 12V Motor RS-380-PH3270 Transformador de 220 a 12 V

El criterio de seleccioacuten se ha basado principalmente en utilizar algunos de los componentes eleacutectricos que se han utilizado en las praacutecticas de laboratorio ya que el funcionamiento del circuito que se ha disentildeado es similar al visto en clase y por lo tanto se ha considerado oportuno utilizar esos mismos componentes

MOTOR UTILIZADO

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34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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43

34 VALORES NOMINALES DE FUNCIONAMIENTO

Para realizar el caacutelculo de los valores nominales de funcionamiento se parte de los datos

suministrados por los fabricantes del motor eleacutectrico y de la bateriacutea

Potencia maacutex = 192 W Voltaje = 12 V

P = V x I 192 = 12 x I I = 16 A

Potencia = 192 W Voltaje = 12 V Intensidad = 16 A

35 TIPO Y SECCIOacuteN DEL CABLEADO

Los cables seraacuten de tipo flexible y de potencia

Al tener una intensidad de corriente de 16 A la seccioacuten del cableado debe ser de 05 mm2 De esta forma sobredimensionamos el espesor del cable y aseguramos un correcto funcionamiento del producto evitando posibles cortocircuitos o deterioros de los cables

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44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

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4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

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50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

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Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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44

4 ACABADO SUPERFICIAL

Se ha considerado que la pieza susceptible de estudio para realizar un acabado superficial

es la boquilla del aspirador

Puesto que en la etapa de uso del aspirador la boquilla va a estar absorbiendo pequentildeas

partiacuteculas que pueden deteriorar la superficie del material se ha considerado necesario realizar un

acabado superficial que mejore las propiedades superficiales y evite un deterioro prematuro de la

pieza

Puesto que se trata de una pieza de plaacutestico realizaremos un proceso de galvanoplastia

este proceso permite la deposicioacuten de capas metaacutelicas sobre objetos no metaacutelicos

Para realizar este proceso se deberaacuten seguir los siguientes pasos

1 Desengrase

Debido a la naturaleza hidroacutefoba de los plaacutesticos necesitaremos el uso de solventes eacutestos

produciraacuten un ablandamiento superficial del poliacutemero y dejanraacuten la superficie limpia para la

siguiente etapa del proceso

En nuestro caso puesto que el material de la boquilla es de policarbonato se ha utilizado

un hidrocarburo insaturado como solvente

2 Acondicionamiento

La finalidad de este proceso es proporcionar una rugosidad superficial al material para

crear unos puntos de enlace quiacutemico para los materiales que aplicaremos posteriormente

En este caso realizaremos un bantildeo de aacutecido sulfuacuterico con una concentracioacuten de 50lg

durante 4 minutos aproximadamente y a una temperatura alrededor de 30ordmC

3 Sensibilizacioacuten y activacioacuten

En esta etapa el plaacutestico absorbe un material faacutecilmente oxidable que forma una

superficie cataliacutetica y favorece la conduccioacuten de la pieza en el proceso electroquiacutemico posterior

Utilizaremos un bantildeo de sales de estantildeo (II) y cloruro estannoso (10gl) en combinacioacuten

con aacutecido clorhiacutedrico (40mll) a una temperatura de entre 20y25ordmC durante 1-3 minutos

Para lograr la nucleacioacuten se expone la superficie a una solucioacuten de 025 gl de cloruro de

paladio y 025mll de HCl a una temperatura alrededor de 30ordmC durante unos pocos segundos (30-

60) para que a traveacutes de una reaccioacuten galvaacutenica el paladio se deposite sobre la superficie del

plaacutestico y actuacutee como catalizador

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

47

Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

49

52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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45

4 Post -nucleacioacuten

Inmediatamente despueacutes del acondicionamiento utilizamos formaldehido como agente

reductor para formar el catalizador de paladio

5 Premetalizado

En este paso realizamos un metalizado previo sin uso de corriente utilizamos una

solucioacuten con contenido en niacutequel (NiSO46H2O 30gl) donde la superficie se hace conductora de

forma autocataliacutetica

Puesto que necesitamos una superficie suficientemente conductora como para obtener

un buen resultado en el posterior proceso de metalizado daremos a la pieza un espesor de unas

06 micras

6 Metalizado

En esta uacuteltima fase realizamos un depoacutesito de 15 micras de cobre mediante un bantildeo de

aacutecido de cobre posteriormente realizaremos un bantildeo de niacutequel para dar un acabado maacutes esteacutetico

a la pieza y maacutes resistente a la corrosioacuten

Puesto que deseamos que la pieza tenga un acabado de niacutequel brillante y suponemos que

las condiciones en las que se va a encontrar nuestra pieza son severas (continuo golpeo de

pequentildeas partiacuteculas y contacto con liacutequidos que pueden ser corrosivos o colorantes) de daremos

un espesor final de entre 5 y 10 micras

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5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

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Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

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50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

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53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

46

5 ENVASE Y EMBALAJE

51 ALMACENAMIENTO Y COMERCIALIZACIOacuteN

El producto seraacute transportado por dos vehiacuteculos diferentes haraacute un viaje de 13435 Km

1 Barco

Primero el producto seraacute transportado en barco mediante contenedores de Taiwaacuten (China) a Valencia (Espantildea) y realizaraacute un recorrido de 8304 millas naacuteuticas o 13365 Km

2 Camioacuten

Finalmente el producto seraacute transportado el pallets por un camioacuten hasta Castelloacuten haciendo un viaje de 70 Km

Taiwaacuten (China) - Valencia (Espantildea) - Castelloacuten (Espantildea)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

47

Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

49

52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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47

Medidas contenedor estaacutendar de 40 pies 12032 x 2352 x 2698 m (LxAxH)

- 400 palets por contenedor

- 102400 cajas de aspiradoras por contenedor

Fig1- Contenedor estaacutendar 40 pies

Paleta de Medidas Palet universal (Europaleta) de madera 1200 x 800 x 144mm

- 256 aspiradoras por palet

Fig2- Europeleta

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48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

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52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

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50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

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52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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48

DANtildeOS DURANTE EL RECORRIDO

Durante toda esta etapa el producto sufre deterioro en la presentacioacuten del envase lo que puede conllevar al deterioro del producto final

Estos son algunos de los factores maacutes importantes a considerar a la hora de disentildear el envase

Dantildeos bioloacutegicos Accioacuten de macroorganismos roedores polillas termitas escarabajoshellip

Dantildeos mecaacutenicos Choque abrasioacuten perforacioacuten compresioacuten vibracioacuten caiacutedahellip

Dantildeos climaacuteticos Exposicioacuten a la humedad lluvia cambios teacutermicos salitrehellip

Dantildeos sociales Cambios de productos fraudes

EMBASE Y EMBALAJE

A continuacioacuten se van a realizar dos estudios para comparar queacute embalaje es el apropiado para nuestro producto

Se van a estudiar dos tipos de embalaje

En el primero se desarrolla un embalaje de gran calidad funcional y artiacutestico es decir que proteja lo maacuteximo posible el producto y que tenga una esteacutetica atractiva

El segundo estudio consta de un embalaje lo maacutes econoacutemico y funcional posible es decir que proteja y aguante el producto desde su envasado hasta llegar al cliente final al menor coste

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

49

52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

49

52 ENVASE FUNCIONAL Y ARTIacuteSTICO

En el siguiente envase se van a realizar dos tipos

1 Envase primario El que contendraacute el producto es decir el que esteacute en contacto directo con el cliente

2 Envase secundario Envase que contendraacute al envase primario para ofrecerle una mayor proteccioacuten durante su almacenamiento y comercializacioacuten

521 ENVASE PRIMARIO

Caja plegable provista para el cierre

Caja tipo 0421 MA del coacutedigo FEFCO

Fig3- Caja 0421

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

En su interior la aspiradora y la bateriacutea iraacuten envueltas mediante embalaje film anti-vibraciones

Fig4 Fig5 Fig6

La ventana superior se coloca sobre el producto (Fig4) suspendiendo el artiacuteculo entre dos film fuertes flexibles y poco deslizantes La membrana de film se estira para proteger formas inusuales o irregulares proporcionando visibilidad a su producto (Fig5) Se guarda en lugar plano reduciendo espacio de almacenamiento (Fig6)

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

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51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

50

En el interior del embalaje primario se le incorporaraacute un acondicionador interior

Forro de tipo 0929-M del coacutedigo FEFCO para darle una mayor resistencia

Fig7- Forro 0929

El interior del envase primario se divide en departamentos adaptados a la forma de la aspiradora y a la de la bateriacutea todo realizado mediante espuma de acido polilaacutectico (PLA) que mejoraraacute la proteccioacuten del producto estas son algunas de sus caracteriacutesticas

-Impermeable -Aislante teacutermico -Antiestaacutetico -Liso-Suave -Acolchado -Quiacutemicamente inerte -Reciclable -Faacutecil de manipular

Las instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea iraacuten dentro de una bolsa de PET en la parte inferior de la caja debajo de la espuma de acido polilacutescticopolietileno (PLA)

Tambieacuten incorporaraacute un absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Fig8- Bry Bag 1-5gr

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

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httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

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PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

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httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

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sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

51

ENVASE SECUNDARIO

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig9- Estructura cartoacuten hontulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

Caja tipo 0201 Caja de tipo ranurado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

Fig10- Caja 0201

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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52

Cada caja contendraacute 64 aspiradores

En cada caja iraacute incorporado un indicador de manipulacioacuten transporte y vuelco

Este dispositivo de deteccioacuten de impactos se adhiere directamente a la caja Se trata de una etiqueta que contiene un liacutequido especial que se vuelve rojo si un paquete se ha caiacutedo o manejado de forma incorrecta

Tiltwatch (etiqueta amarilla) indicaraacute si la caja se inclina o voltea el indicador de transporte de la etiqueta de seguridad se volveraacute rojo alertando tanto al mensajero como al receptor de la mercanciacutea

Fig11- Indicadores

Los palets donde se apilaraacuten estos envases seraacuten de plaacutestico Sistema de palets de plaacutestico Optiledge

Fig12- Optilegde

A continuacioacuten se muestran algunas de sus caracteriacutesticas maacutes importantes

1 Ligero y resistente 3000 kg en estaacutetico 2 Elimina aire asiacute se transporta solo lo que se ocupa 3 Reduce espacio en el almaceacuten y en el transporte puesto que en una caja de 1 m3 hay el equivalente a 130 pallets 4 Es higieacutenico fitosanitario y atractivo 5 Este tipo de palet de plaacutestico incrementa los ratios de aprovechamiento de espacio de contenedores y transporte en general 6 Es 100 reciclable 7 Es un palet de plaacutestico que estaacute preparado para la tecnologiacutea RFID 8 A nivel medioambiental es un palet muy eficiente puesto que 120 optiledges pesan 50 kg contra 60 pallets de madera que es casi una tonelada en un camioacuten y en el consumo de madera

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53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

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55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

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PATENTES Y NORMATIVA

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ENVASE Y EMBALAJE

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53

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig13- Distribucioacuten Dry Bag

Fig14- Bolsas Dry Bag

El etiquetado de este envase se realizaraacute mediante electroacutenica impresa

Cabe decir que este tipo de etiquetado todaviacutea no se introduciraacute ampliamente en el mercado hasta que se consigan imprimir etiquetas RFID a muy bajo coste

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film biodebgradable

Fils realizado mediante maiacutez patatas trigo Esta forma de peliacuteculas biodegradables cumple con la norma ASTM (American Standard para Ensayo de Materiales) y la norma europea EN13432 para el compostaje ya que se degrada al menos el 60 en 180 diacuteas o menos

CONTENEDOR PALLET

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

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PATENTES Y NORMATIVA

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ENVASE Y EMBALAJE

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54

53 ENVASE ECONOacuteMICO Y FUNCIONAL

Caja tipo ranurado Con juntas encoladas pegada con cinta y solapas superiores e inferiores Tipo 0210 M del coacutedigo FEFCO Caja con tapa provista de solapa para el cierre

Fig15- Caja 0210

Medidas caja 335x147x77mm (LxBxH)

MATERIAL

Cartoacuten ondulado simple de doble cara

Fig16- Estructura cartoacuten odulado

Cara exterior Kraft-liner

Cara interior Test-liner

Hemos elegido el Kraft-liner para la capa exterior ya que presenta una mayor resistencia y acabado El test liner se trata de un papel muy similar pero reciclado y aditivado para lograr una resistencia casi como la de Kraft

El papel ondulado Flutingpaja por ser resistente y ser reciclado

Cara exterior

Cara interior

Papel ondulado

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

sDF215- Trabajo del moacutedulo P1 Disentildeo de una aspiradora de mano

58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

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httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

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55

La onda que contendraacute seraacute mediana (Canal C) ya que es las que presenta maacutes resistencia para un peso de aproximadamente 1 5kg

Espesor 35 - 45mm

Paso 6 a 7 mm

Canales por metro 123 a 137

Coeficiente de ondulacioacuten 141 a 145

Cartoacuten tipo 4 Marroacuten

La caja que contendraacute el producto tendraacute este aspecto

Fig17- Caja protucto

Contenido de la caja

Aspiradora Introducido en el interior de de una bolsa transparente de PE

Bateriacutea Introducida en una bolsa de material PE separada del producto

Absorbedor de humedad 1 bolsa Dry Bag de un peso de 5 gr

Instrucciones de uso manual de asistencia teacutecnica y garantiacutea

335mm

77mm

147mm

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56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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57

54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

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httpwwwbosch-homeescataacutelogo-2009aspiradoresaspiradores-recargablesver-

productoslisthtml

httpinteriorescomaspirador-robotico-con-mando-a-distancia-de-lg

httpwwwarchiexpoestablavado-limpieza-aspiradoras-433aspirador-de-manohtml

PATENTES Y NORMATIVA

httpwwwaenoresdesarrollonormalizacionnormasresultadobuscnormasasp

ENVASE Y EMBALAJE

httpwwwbrafimcom

httpwwwyoutubecomwatchv=KVr3l8Nu7pM

httpwwwfefcoorg

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56

Finalmente la caja se recubriraacute con parafinado para hacerla resistente a la humedad y dantildeos climaacuteticos en general causados sobretodo en el viaje en barco el cual produce en el cartoacuten una disminucioacuten de sus propiedades mecaacutenicas disminuyendo entre otras su rigidez

Los absorbedores de humedad (bolsas Dry Bag) se colocaraacuten en los pallets embalados (500gr) y en los contenedores (2 kg) de la siguiente manera

Fig18- Distribucioacuten Dry Bag

Finalmente los palets seraacuten embalados mediante film de polietileno (PE) totalmente reciclable Faacutecil de aplicar tanto manualmente como en maacutequinas automaacuteticas

PERMITE EVITA

Una buena ventilacioacuten

Enfriado raacutepido

Secado raacutepido

Mantener una temperatura interior

constante

Tratamientos despueacutes de paletizar

Bajo volumen de desechos

Firme sujecioacuten del producto

El calentamiento del producto

La condensacioacuten dentro del palet

CONTENEDOR PALLET

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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58

6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

httpwwwpixmaniacomeses3684529artblack-deckeraspirador-de-mano-

dustbushtmlsrcid=7220ampPartenaire=NetAffiliation_ESesampCodePromo=oui

httpwwwmisscomprascomaspirador-de-mano-palson-practik

httpwwwmisscomprascomdyson-aspirador-de-mano-dc16-root-6-aspiradores-de-mano-de-

dyson

httpwwwdysonesstoreproductcataspcategory=HANDHELD

httpwwwelectroluxesnode37aspxcategoryid=5813

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54 SELECCIOacuteN DEL ENVASE

El envase elegido ha sido el econoacutemico funcional

Justificacioacuten

Buena relacioacuten peso resistencia

Proporciona al cartoacuten la capacidad de amortiguar

Ligero con poco peso proporciona resistencia y alto grado de proteccioacuten al producto

Cumple con los requisitos de reciclabilidad recogidos en la norma UNE_EN 134302005

El precio es acorde al precio del producto

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

httpwwwcrunchgearcom20090625dyson-dc31-claims-to-have-the-fastest-motor-in-the-

world

httpwwwconsumerphilipscomcaspiradores48-v-para-seco-y-humedo-fc6142_01prdes

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6 BIBLIOGRAFIacuteA

FABRICANTES

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world

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7 ANEXOS

ANEXO 1 ESTUDIO DE MERCADO

Se han realizado fichas de distintos modelos del mercado las que se han clasificado seguacuten el uso de cada modelo de la siguiente manera

Aspiradores manuales sin cables

Uso ligero

Uso general

Uso intensivo

Aspiradores manuales con cables

Aspiradores manuales para el coche

Aspiradores manuales (prototipos)

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Aspiradores manuales sin cables

Uso ligero

Nombre NV4803SN Marca black amp decker Uso ligero

Caracteriacutesticas Voltaje 48 V Potencia 10W Potencia de succioacuten 310mmagua Capacidad del depoacutesito de polvo 286ml Duracioacuten de carga 75min Filtro de descarga no

Otros aspectos a destacar Sin cable Sistema de carga con soporte pared Accesorios integrados para tenerlos siempre a mano Web httpwwwblackanddeckereshomeproductsproductoverviewhierarchy2360

Nombre NW4860N Marca black amp decker Uso ligero

Caracteriacutesticas Voltaje 48 V Potencia 96W Potencia de succioacuten 300mmagua Capacidad del depoacutesito de polvo 286ml Duracioacuten de carga 75min Filtro de descarga no

Otros aspectos a destacar Combina las ventajas de limpiar tanto liacutequidos como soacutelidos en 1 Accesorios integrados en el recogetodo siempre listos para ser utilizados Web httpwwwblackanddeckereshomeproductsproductoverviewhierarchy2360

Nombre ZB 303 Marca Electrolux Uso ligero

Caracteriacutesticas Voltaje 36 V Bateriacutea 3 bateriacuteas Ni-MH Tiempo de carga 16h Capacidad del depoacutesito de polvo 250ml Duracioacuten de carga 10min

Otros aspectos a destacar Primer aspirador recargable de mano con ruedas delanteras 3 bateriacuteas Ni-MH Web httpwwwelectroluxesnode38aspxproductId=4233

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Nombre ZB 403 Marca Electrolux Uso ligero

Caracteriacutesticas Voltaje 36 V Bateriacutea 3 bateriacuteas Ni-MH Tiempo de carga 16h Capacidad del depoacutesito de polvo 350ml Duracioacuten de carga 10min

Otros aspectos a destacar Soporte de carga suelo o pared Sistema cicloacutenico que impide que los filtros se atasquen con polvo Web httpwwwelectroluxesnode38aspxproductId=42087

Nombre SG67 W Marca Alessi Uso ligero

Caracteriacutesticas Voltaje 48 V Potencia 10W Potencia de succioacuten Capacidad del depoacutesito de polvo 150ml Duracioacuten de carga 75min Filtro de descarga

Otros aspectos a destacar Disentildeo muy atractivo e innovador Acero inoxidable 1810 brillante y resina termoplaacutestica blanco Web httpwwwalessicomencategoryelectrical-appliances-150

Nombre AM4321 Marca ufesa Uso ligero

Caracteriacutesticas Voltaje 36 V Potencia 30W Potencia de succioacuten Capacidad del depoacutesito de polvo 500ml Duracioacuten de carga Filtro de descarga si

Otros aspectos a destacar Aspira suciedad liacutequida y soacutelida Filtro desmontable y lavable Depoacutesito transparente Web httpwwwufesaes

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Aspiradores manuales sin cables

Uso ligero

Nombre NV4803SN Marca black amp decker Uso ligero

Caracteriacutesticas Voltaje 48 V Potencia 10W Potencia de succioacuten 310mmagua Capacidad del depoacutesito de polvo 286ml Duracioacuten de carga 75min Filtro de descarga no

Otros aspectos a destacar Sin cable Sistema de carga con soporte pared Accesorios integrados para tenerlos siempre a mano Web httpwwwblackanddeckereshomeproductsproductoverviewhierarchy2360

Nombre NW4860N Marca black amp decker Uso ligero

Caracteriacutesticas Voltaje 48 V Potencia 96W Potencia de succioacuten 300mmagua Capacidad del depoacutesito de polvo 286ml Duracioacuten de carga 75min Filtro de descarga no

Otros aspectos a destacar Combina las ventajas de limpiar tanto liacutequidos como soacutelidos en 1 Accesorios integrados en el recogetodo siempre listos para ser utilizados Web httpwwwblackanddeckereshomeproductsproductoverviewhierarchy2360

Nombre ZB 303 Marca Electrolux Uso ligero

Caracteriacutesticas Voltaje 36 V Bateriacutea 3 bateriacuteas Ni-MH Tiempo de carga 16h Capacidad del depoacutesito de polvo 250ml Duracioacuten de carga 10min

Otros aspectos a destacar Primer aspirador recargable de mano con ruedas delanteras 3 bateriacuteas Ni-MH Web httpwwwelectroluxesnode38aspxproductId=4233

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Nombre ZB 403 Marca Electrolux Uso ligero

Caracteriacutesticas Voltaje 36 V Bateriacutea 3 bateriacuteas Ni-MH Tiempo de carga 16h Capacidad del depoacutesito de polvo 350ml Duracioacuten de carga 10min

Otros aspectos a destacar Soporte de carga suelo o pared Sistema cicloacutenico que impide que los filtros se atasquen con polvo Web httpwwwelectroluxesnode38aspxproductId=42087

Nombre SG67 W Marca Alessi Uso ligero

Caracteriacutesticas Voltaje 48 V Potencia 10W Potencia de succioacuten Capacidad del depoacutesito de polvo 150ml Duracioacuten de carga 75min Filtro de descarga

Otros aspectos a destacar Disentildeo muy atractivo e innovador Acero inoxidable 1810 brillante y resina termoplaacutestica blanco Web httpwwwalessicomencategoryelectrical-appliances-150

Nombre AM4321 Marca ufesa Uso ligero

Caracteriacutesticas Voltaje 36 V Potencia 30W Potencia de succioacuten Capacidad del depoacutesito de polvo 500ml Duracioacuten de carga Filtro de descarga si

Otros aspectos a destacar Aspira suciedad liacutequida y soacutelida Filtro desmontable y lavable Depoacutesito transparente Web httpwwwufesaes

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Nombre ZB 403 Marca Electrolux Uso ligero

Caracteriacutesticas Voltaje 36 V Bateriacutea 3 bateriacuteas Ni-MH Tiempo de carga 16h Capacidad del depoacutesito de polvo 350ml Duracioacuten de carga 10min

Otros aspectos a destacar Soporte de carga suelo o pared Sistema cicloacutenico que impide que los filtros se atasquen con polvo Web httpwwwelectroluxesnode38aspxproductId=42087

Nombre SG67 W Marca Alessi Uso ligero

Caracteriacutesticas Voltaje 48 V Potencia 10W Potencia de succioacuten Capacidad del depoacutesito de polvo 150ml Duracioacuten de carga 75min Filtro de descarga

Otros aspectos a destacar Disentildeo muy atractivo e innovador Acero inoxidable 1810 brillante y resina termoplaacutestica blanco Web httpwwwalessicomencategoryelectrical-appliances-150

Nombre AM4321 Marca ufesa Uso ligero

Caracteriacutesticas Voltaje 36 V Potencia 30W Potencia de succioacuten Capacidad del depoacutesito de polvo 500ml Duracioacuten de carga Filtro de descarga si

Otros aspectos a destacar Aspira suciedad liacutequida y soacutelida Filtro desmontable y lavable Depoacutesito transparente Web httpwwwufesaes

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Nombre Kone Mo213 Marca Dirt Devil Uso ligero

Caracteriacutesticas Voltaje Potencia Potencia de succioacuten Capacidad del depoacutesito de polvo Duracioacuten de carga Filtro de descarga

Otros aspectos a destacar Maacutexima Potencia y Tamantildeo Compacto Web httpwwwubergizmocomes200710general

Uso general

Nombre WD7215N Marca black amp decker Uso general

Caracteriacutesticas Voltaje 72 V Potencia 12W Potencia de succioacuten 324mmagua Capacidad del depoacutesito de polvo 210ml Duracioacuten de carga 9min Filtro de descarga si

Otros aspectos a destacar Combina las ventajas de la limpieza en seco o mojado en un solo producto Disentildeo ergonoacutemico para un uso coacutemodo Indicador de luz para saber en todo momento que el Recogetodo estaacute cargando Web httpwwwblackanddeckereshomeproductsproductoverviewhierarchy2359

Nombre DV9605TN Marca black amp decker Uso general

Caracteriacutesticas Voltaje 96 V Potencia 145W Potencia de succioacuten 378mmagua Capacidad del depoacutesito de polvo 700ml Duracioacuten de carga 9min Filtro de descarga si

Otros aspectos a destacar Accesorios integrados siempre a mano para sus trabajos de limpieza Sistema de limpieza del filtro que permite limpiarlo sin necesidad de tocar la suciedad con las manos Web httpwwwblackanddeckereshomeproductsproductoverviewhierarchy2359

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Nombre ZB 406 WampD Marca Electrolux Uso general

Caracteriacutesticas Voltaje 72 V Bateriacutea 6 bateriacuteas Ni-MH Tiempo de carga 16h Capacidad del depoacutesito de polvo 350ml Duracioacuten de carga 12min

Otros aspectos a destacar Soporte de carga suelo o pared Sistema cicloacutenico que impide que los filtros se atasquen con polvo Web httpwwwelectroluxesnode38aspxproductId=42086

Nombre HANDLY Marca ufesa Uso general

Caracteriacutesticas Voltaje 48 V Potencia 10W Potencia de succioacuten 310mmagua Capacidad del depoacutesito de polvo 500ml Duracioacuten de carga 75min Filtro de descarga no

Otros aspectos a destacar Web httpwwwufesaes

Nombre BD10050 Marca Scorpion Uso general

Caracteriacutesticas Voltaje Potencia Potencia de succioacuten Capacidad del depoacutesito de polvo Duracioacuten de carga Filtro de descarga

Otros aspectos a destacar Cabezal plegable Web httpbaglesscanistervacuumorgbaglesscanistervacuumcordless-vacuum

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Nombre ZB 406 WampD Marca Electrolux Uso general

Caracteriacutesticas Voltaje 72 V Bateriacutea 6 bateriacuteas Ni-MH Tiempo de carga 16h Capacidad del depoacutesito de polvo 350ml Duracioacuten de carga 12min

Otros aspectos a destacar Soporte de carga suelo o pared Sistema cicloacutenico que impide que los filtros se atasquen con polvo Web httpwwwelectroluxesnode38aspxproductId=42086

Nombre HANDLY Marca ufesa Uso general

Caracteriacutesticas Voltaje 48 V Potencia 10W Potencia de succioacuten 310mmagua Capacidad del depoacutesito de polvo 500ml Duracioacuten de carga 75min Filtro de descarga no

Otros aspectos a destacar Web httpwwwufesaes

Nombre BD10050 Marca Scorpion Uso general

Caracteriacutesticas Voltaje Potencia Potencia de succioacuten Capacidad del depoacutesito de polvo Duracioacuten de carga Filtro de descarga

Otros aspectos a destacar Cabezal plegable Web httpbaglesscanistervacuumorgbaglesscanistervacuumcordless-vacuum

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Uso intensivo

Nombre PD1080 Marca black amp decker Uso intensivo

Caracteriacutesticas Voltaje 108V Potencia 20W Potencia de succioacuten 400mmagua Capacidad del depoacutesito de polvo 500ml Duracioacuten de carga 10min Filtro de descarga si

Otros aspectos a destacar Tecnologiacutea patentada de motor hace que el aspirador de mano sea ultra compacto Boquilla combinable y cepillo en una sola herramienta para mayor comodidad Web httpwwwblackanddeckereshomeproductsproductoverviewhierarchy2358

Nombre DV1805N Marca black amp decker Uso intensivo

Caracteriacutesticas Voltaje 12V Potencia 1653W Potencia de succioacuten 358mmagua Capacidad del depoacutesito de polvo 700ml Duracioacuten de carga 13min Filtro de descarga si

Otros aspectos a destacar Tecnologiacutea sin cables Depoacutesito visible para saber cuaacutendo debe vaciarse Interruptor de 2 velocidades para tener un mayor control de potencia Web httpwwwblackanddeckereshomeproductsproductoverviewhierarchy2358

Nombre PV1205BN Marca black amp decker Uso intensivo

Caracteriacutesticas Voltaje 18 V Potencia 35W Potencia de succioacuten 690mmagua Capacidad del depoacutesito de polvo 350ml Duracioacuten de carga 19min Filtro de descarga si

Otros aspectos a destacar La accioacuten Cicloacutenica mantiene la suciedad lejos del filtro manteniendo una oacuteptima potencia de succioacuten El cabezal o tubo de succioacuten se puede plegar hacia atraacutes Web httpwwwblackanddeckereshomeproductsproductoverviewhierarchy2358

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Nombre ZB 412 Marca Electrolux Uso intensivo

Caracteriacutesticas Voltaje 12 V Bateriacutea 10 bateriacuteas Ni-MH Tiempo de carga 16h Capacidad del depoacutesito de polvo 350ml Duracioacuten de carga 20min

Otros aspectos a destacar Soporte de carga suelo o pared Sistema cicloacutenico que impide que los filtros se atasquen con polvo Web httpwwwelectroluxesnode38aspxproductId=2349

Nombre DC30 Marca dyson Uso intensivo

Caracteriacutesticas Voltaje 40V Potencia Potencia de succioacuten Capacidad del depoacutesito de polvo 035L Duracioacuten de carga 6 min Filtro de descarga si

Otros aspectos a destacar Gran potencia en un aspirador de mano sin cables Web httpwwwdysonesstoreproductaspproduct=DC30-IRDMYE

Nombre AM4341 Marca ufesa Uso intensivo

Caracteriacutesticas Voltaje 12 V Potencia 30W Potencia de succioacuten Capacidad del depoacutesito de polvo 70ml Duracioacuten de carga Filtro de descarga si

Otros aspectos a destacar Permite el giro del cabezal Gran autonomiacutea de funcionamiento Web httpwwwufesaes

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Nombre ZB 412 Marca Electrolux Uso intensivo

Caracteriacutesticas Voltaje 12 V Bateriacutea 10 bateriacuteas Ni-MH Tiempo de carga 16h Capacidad del depoacutesito de polvo 350ml Duracioacuten de carga 20min

Otros aspectos a destacar Soporte de carga suelo o pared Sistema cicloacutenico que impide que los filtros se atasquen con polvo Web httpwwwelectroluxesnode38aspxproductId=2349

Nombre DC30 Marca dyson Uso intensivo

Caracteriacutesticas Voltaje 40V Potencia Potencia de succioacuten Capacidad del depoacutesito de polvo 035L Duracioacuten de carga 6 min Filtro de descarga si

Otros aspectos a destacar Gran potencia en un aspirador de mano sin cables Web httpwwwdysonesstoreproductaspproduct=DC30-IRDMYE

Nombre AM4341 Marca ufesa Uso intensivo

Caracteriacutesticas Voltaje 12 V Potencia 30W Potencia de succioacuten Capacidad del depoacutesito de polvo 70ml Duracioacuten de carga Filtro de descarga si

Otros aspectos a destacar Permite el giro del cabezal Gran autonomiacutea de funcionamiento Web httpwwwufesaes

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Nombre SV70 Marca Shark Uso intensivo

Caracteriacutesticas Voltaje 144V Potencia Potencia de succioacuten Capacidad del depoacutesito de polvo Duracioacuten de carga Filtro de descarga si

Otros aspectos a destacar Web httpwwwbestbuycomsite

Aspiradores manuales con cables

Nombre VH900 Marca black amp decker Uso con cable

Caracteriacutesticas Voltaje Potencia 900W Potencia de succioacuten Capacidad del depoacutesito de polvo 500ml Duracioacuten de carga no

Otros aspectos a destacar Web httpwwwblackanddeckereshomeproductsproductoverviewhierarchy2330

Nombre Hand Vacuum Marca Shark Uso con cable

Caracteriacutesticas Voltaje Potencia 800W Potencia de succioacuten Capacidad del depoacutesito de polvo Duracioacuten de carga Filtro de descarga

Otros aspectos a destacar Web httpwwwvacuumscleancomhandvacuumhtml

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Aspiradores manuales para el coche

Nombre AV1205 Marca black amp decker Uso para coche

Caracteriacutesticas Voltaje 12 V Potencia 125W Potencia de succioacuten 340mmagua Capacidad del depoacutesito de polvo 550ml Duracioacuten de carga 30min Filtro de descarga no

Otros aspectos a destacar Boquilla estrecha ideal para aacutereas de difiacutecil acceso y cepillo para asientos y suelos incorporados en la base del aspirador Adaptador para mechero de coche y 5 metros de cable Web httpwwwblackanddeckereshomeproductsproductoverviewhierarchy2329

Nombre PAV1205 Marca black amp decker Uso para coche

Caracteriacutesticas Voltaje 12 V Potencia 11W Potencia de succioacuten 315mmagua Capacidad del depoacutesito de polvo 350ml Duracioacuten de carga 30min Filtro de descarga no

Otros aspectos a destacar El cable se enrolla de manera sencilla alrededor del aspirador para guardarlo faacutecilmente Filtrado de triple Accioacuten para que el aspirador rinda maacutes y tenga maacutes durabilidad Web httpwwwblackanddeckereshomeproductsproductoverviewhierarchy2329

Nombre ZB 412 C Marca Electrolux Uso para el coche

Caracteriacutesticas Voltaje 12 V Bateriacutea no Tiempo de carga no Capacidad del depoacutesito de polvo 350ml Duracioacuten de carga no

Otros aspectos a destacar Primer aspirador recargable de mano con ruedas delanteras Un disentildeo ergonoacutemico y bolsa de transporte Web httpwwwelectroluxesnode38aspxproductId=4234

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Aspiradores manuales (prototipos)

Nombre Disentildeador Max Germano Uso ligero

Caracteriacutesticas Sin cables Alta ergonomiacutea Disponible en diferentes colores

Rojo

Verde

Azul

Negro

Web httpwwwtuviecomportable-vacuum-cleaner-design-by-max-germano

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68

Aspiradores manuales (prototipos)

Nombre Disentildeador Max Germano Uso ligero

Caracteriacutesticas Sin cables Alta ergonomiacutea Disponible en diferentes colores

Rojo

Verde

Azul

Negro

Web httpwwwtuviecomportable-vacuum-cleaner-design-by-max-germano