diseÑo de una cantimplora multifuncional con …

UNIVERSITATJAUMEI.GRADOENINGENIERÍAINDUSTRIALYDESARROLLODEPRODUCTOS

DISEÑODEUNACANTIMPLORAMULTIFUNCIONALCONLUMINARIA

TRABAJODEFINDEGRADO

Autor:ÍñigoZárragaLópez-QuilesTutor:CristinaRebolloSantaMaría

JUNIO2019

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ÍNDICE

MEMORIA..................................................................................................................71-OBJETO....................................................................................................................................................................92-ALCANCE............................................................................................................................................................103-ANTECEDENTES.............................................................................................................................................113.1-DOCUMENTACIÓNEXISTENTE.HISTORIAYCULTURADELPRODUCTO........................113.2-ESTUDIODEMERCADO.DISEÑOSEXISTENTES..........................................................................12

4-NORMASYREFERENCIAS..........................................................................................................................174.1-DISPOSICIONESLEGALESYNORMASAPLICADAS......................................................................174.2-BIBLIOGRAFÍAYWEBGRAFÍA..............................................................................................................194.3-SOFTWAREUTILIZADO...........................................................................................................................21

5-REQUISITOSDEDISEÑO..............................................................................................................................216-ANÁLISISDESOLUCIONES.........................................................................................................................277-RESULTADOSFINALES................................................................................................................................367.1-DESCRIPCIÓNGENERALDELCONJUNTO.......................................................................................377.2-DESCRIPCIÓNDETALLADA....................................................................................................................417.3-MATERIALESYSUSCARACTERÍSTICAS...........................................................................................477.4-DESCRIPCIÓNDELPROCESODEFABRICACIÓN..........................................................................507.5-DESCRIPCIÓNDELMONTAJE...............................................................................................................547.6-ACABADOFINAL.........................................................................................................................................557.7-EMBALAJEEIMAGENCORPORATIVA...............................................................................................58

8-PLANIFICACIÓN..............................................................................................................................................60

ANEXOS...................................................................................................................651-DOCUMENTOSDEPARTIDA......................................................................................................................672-ESTUDIODELUSUARIOYSUENTORNO..............................................................................................753-IMPACTOAMBIENTALYRECICLAJE.....................................................................................................794-ESTUDIOCROMÁTICO..................................................................................................................................835-ESTUDIOSERGONÓMICOS.........................................................................................................................846-PANELSOLAR...................................................................................................................................................877-FUNCIONAMIENTODELMECANISMO..................................................................................................888-CIRCUITO............................................................................................................................................................91

PLANOS...................................................................................................................95

PLIEGODECONDICIONES.......................................................................................1111-OBJETODELPROYECTO............................................................................................................................1132-ESPECIFICACIONESTÉCNICAS..............................................................................................................1133-MATERIALES.................................................................................................................................................1154-PROCESOSDEFABRICACIÓN..................................................................................................................1195-ENSAYOSYPRUEBAS................................................................................................................................1206-ESQUEMADEMONTAJE...........................................................................................................................1227-REGLAMENTACIÓNYNORMATIVAAPLICABLE.SEGURIDADYSALUD..........................123

ESTUDIOECONÓMICO...........................................................................................1271-PRESUPUESTO..............................................................................................................................................1292-VIABILIDADYRENTABILIDAD.............................................................................................................131

MEMORIA

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1-OBJETO

Elobjetodeestetrabajoeselestudiodeldiseñoyproduccióndeunacantimploramultifuncionalconundiseñomodernoyergonómico,yqueademás,hagausodelaenergíasolarparacargarsubatería.

La función principal de este recipiente es transportar bebida manteniendo sutemperaturayademás,comonovedad,incorporaunaluminariaparacubrirotrasnecesidades,comosoniluminaroservistosenlaoscuridad.

Asípues,estacantimploramultifuncionalpermitequepodamossalirdeexcursión,deacampadaoa realizarcualquieractividadalaire libresinnecesidadde llevartantosobjetos,yaqueademás,seleañadiríalafuncióndeunalinternayladeunfarol,asícomoladelapropiacantimplora.Deestemodo,sepretendeaumentarlafuncionalidaddelproducto,sucomodidadysupracticidad.

La cantimplora objeto de este proyecto, al igual que las que hay en elmercado,funcionará comoaislante térmicoparamantener la temperatura adecuadade sucontenido, y será fácilmente transportable. Esteproyecto, ademásde incluir unanueva función al producto, incluirá mejoras en su diseño y definirá su formaergonómica con la finalidad de darle una apariencia distintiva, facilitar su uso yadaptarlamejoralusuario.

Enelmercadoactual, existenunagrancantidaddemodelosdecantimploras,dedistintos tamaños y formas y que se mueven en un amplio rango de precios;dependiendodesusmaterialesysudiseño.Enesteproyecto,conlafuncionalidadque se le va a añadir a la cantimplora clásica y su nuevo diseño se intentaráconseguir que esta tenga una apariencia distintiva y ergonómica, y un usomásdinámico.

La luminaria que se le va a incluir nos permitirá ver en la oscuridad al realizaralguna actividad (como puede ser una caminata, o la colocación de la tienda decampaña...),servisiblesencasodequeseanecesario,oiluminarciertaszonasdeforma fija (comounamesaparacomerenelcampocuandoesdenoche),y todoello sin la necesidad de otro objeto. Por ello, la cantimplora contará con un asaparapodertransportarlaollevarlafijaalamochilaocinturónyasí,actuardeseñalluminosaenlaoscuridad.

Porúltimo,cabeañadirqueelobjetodebeserrespetuosoconelmedioambiente,tantoensuutilizacióncomoensusprocesosdefabricaciónysudistribución.Unadelastendenciasenlasociedadactualeslautilizacióndelasenergíasrenovablescomométododeobtencióndeelectricidad,entreellas,laenergíaqueofreceelsolocupa un puesto destacado. Es por esto, que para el correcto funcionamiento y

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durabilidad de esta cantimplora, se le ha añadido es importante destacar lapresenciadeunaplacasolarparalarecargadelaluz.

2-ALCANCE

Elproyectoabarcadesdelaideaconceptualdeldiseñohastaelresultadofinaldelproducto, teniendo en cuenta su desarrollo, los materiales, procesos defabricación,costesetc.

Este producto, aunque está destinado a un sector muy específico, ya quetiene una función muy concreta, y que básicamente será utilizado porexcursionistas y campistas aficionados o profesionales, también podrá serutilizado por cualquier persona que trabaje en el exterior , como pueden sercaminantes,senderistaseinclusodeportistas,comocorredoresociclistas.

Porello,susclientestendránunperfildeedadmuyamplio,yaquesuusoenglobauna gran variedad de actividades que pueden ser practicadas por menores deedad, jóvenes,adultoseinclusoancianos.Enreferenciaalniveleconómicodelosposibles usuarios, la cantimplora irá destinada a un perfil medio-bajo, ya quepretendeserbaratayduradera.Noesnecesario tenerunaexperienciapreviaenusodeobjetossimilaresporqueesmuysencillademanejar.

Elproyectoengloba todos losaspectosdedesarrollodelproductoparaasegurarundiseñoútilyprácticoparaelusuario.

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3-ANTECEDENTES

Para la realización del proyecto, se va a hacer un estudio de los antecedentes,teniendoencuentalosdiseñosyaexistentesysuscaracterísticas.

3.1-DOCUMENTACIÓNEXISTENTE.HISTORIAYCULTURADELPRODUCTOEsdifícildatarelorigenexactodelacantimplora,yahace10.000añosseusabanobjetos similares para transportar agua potable. Uno de los primeros estabaformadoapartirdeunaespeciedecalabaza,lacualsecalentabaparaendurecerlayselehacíaunahendiduraparapoderbeberdeella. Pero sin duda, lo más semejante que podemos encontrar a una cantimploramoderna en la antigüedad, son los recipientes de barro (botijos, botines…)transportables,loscualessonpropiosdelImperioRomano.Éstosyaincluíanasasy enganches para su transporte, ya que eran usados principalmente para laperegrinación. A su vez, entre el siglo XIV y el XVIII, existían cantimploras de otrosmateriales,como son el cuero, el metal o el vidrio. Las de cuero, presentaban algunosproblemas,yaquealestarencontactoconelmaterial,elaguaseimpregnabadeunsabordistinto.Además,sepicabaconeltiempoypodíallegararesultarinútilsino se usaba con frecuencia. En el caso del vidrio, el sabor y la propiedad delcontenido semantenía enperfecto estado, pero al tratarse de unmaterial frágildebía ser transportado con recubrimientos para así, evitar que se rompiese altransportarlo. En este caso, las tapas acostumbraban a ser de corcho. LascantimplorasdemetalpertenecenalsigloXIX.Entrelosmetalesquedestacanenlafabricacióndecantimplorasenestaépocaestánelaceroinoxidable,elaluminioolahojalata.Éstaseranmuy resistentes, ligerasyprácticas, además, conteníanunsistemadeenroscadoparalatapa(algoquesesigueutilizandoenlaactualidad)yunascadenasparaquenoseperdieranlaspartesquelasformaban. Porúltimo,enlaactualidad,apesardeencontrarcantimplorasmetálicaseincluso de vidrio, el material que predomina es el plástico. Los polietilenos ypolicarbonatos sonmuy ligerosy resistentes,yademás,económicos, suponiendounaclaraventajarespectoalrestodemateriales.Lascantimplorasdemetalsiguenpresentes en el mercado porque a pesar de ser un material más caro que elplástico,mantienemejorlascondicionesdelaguayesmásresistente. En cuanto a la linterna, su creador fueConradHuber, quea finalesdel sigloXIXinventólasprimeraslinternasportátilesconbombilla.Éstas,distabanmuchodeloqueseconoceactualmentecomolinterna,yaqueeranmuypesadasynoproducíanunaluzfija,sinouncortodestello.Elcambiollegóapartirdelaño1.910,cuandoaparecieron nuevas bombillas y nuevos materiales, como los tubos niquelados,creandoasíelinventoquemásseasemejaaloqueconocemosactualmentecomolinterna. Apartirdeentonces,entodaslascasassepodíaencontraruna,convirtiéndoseasíenunobjetoesencial.Laspublicidadesdeesaépocalaanunciabancomo:“La luz

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quenoparpadeaconlascorrientesdeaire,noseapagaconelvientoysecontrolade forma instantánea mediante presión del dedo. Es la luz que todo el mundonecesita”. Hoy en día se ha evolucionado mucho en estos aspectos, pero la esencia sigueintacta.

3.2-ESTUDIODEMERCADO.DISEÑOSEXISTENTESComosehadicho,enlaactualidad,existenunagrancantidaddediseñostantodecantimploras como de linternas. Es sencillo localizarlas en ferreterías, bazares,grandes almacenes o tiendas de deporte. Por ello se podrían considerar de losobjetosmáscomunes. Unagrancantidaddemarcasseencargandevenderestosobjetos;desdetiendasespecializadas comoDecathlon o el departamento de deportes ymontaña de ElCorteInglés.Existentambiénmarcasdediferentessectoresqueselanzanacrearsus propias cantimploras, como es el caso demarcas textiles, como pueden serQuicksilver o Volcom. Esto se debe a que, al vender ropa relacionada conactividadesalairelibre,comoelsurfoelskate,handecididoexpandirsunegocioañadiendotambiénobjetosprácticosparasupúblicoobjetivo,comoeselcasodelacantimplora. Otro sectorqueactualmenteproduce cantimploras es el alimentario.Vivimosenunaépocaen laque lacontaminaciónyel reciclajeestána laordendeldía.Estehechoestádandolugaratenerencuentaelusode“botellas”reutilizables,conelobjetivo de no tener que utilizar tanto plástico de usar y tirar. Es mucho másefectivoutilizarcantimplorasdelargavidaútilquecomprarbotellasdeplásticodeunsolouso.EnCarrefourpodemosencontrarmuchaofertadeestetipodebotellas.

Volviendoalproductoquesepresentaenesteproyecto,nosvamosafijarmásenun mercado específico. El producto va a ser destinado para montañismo,excursionesyestetipodeactividadesprincipalmente,porlotanto,esimportanteconocerlasprimerasmarcasdeestesector. Si destacamos las más importantes, debemos hablar de marcas como Laken,empresa española fundada en 1.912 que se encarga de fabricar objetos para lahidrataciónyconservacióndealimentos.Esunadelasempresasmásexpandidas,dondecabedestacarsuinnovaciónconstante.Además,essiempreresponsableconelmedioambiente,utilizandolosmaterialesmenosnocivosparaéste. Otras marcas a destacar son Mountain Pro, que se encarga de crear materialespecífico para actividades en la montaña y Stanley, que fabrica principalmenteherramientasycantimplorasmetálicas.

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Porotrolado,nocabeolvidarelsectordelasluminariasylinternas.Éstequizásesun poco más específico, sin embargo, es fácil encontrar linternas u objetos deiluminación en cualquier bazar. Su rango de precios es muy variado, ya que lacalidadpuede sermuydistinta, dependiendo tambiénde el usoque se lequieradar.Nosvamosa centrarenbuscarproductosdeesta líneamásespecíficos,queesténdestinadosparalamontaña,elsenderismouotrasactividadesalairelibre. AceBeamtrabajaenlacreacióndelinternasLEDydebateríasconunagamamuyvariadayprofesional.Sindudaestáalacabezadeestesector,pero,alserdeunacalidad y duración muy altas, sus precios son muy elevados. Así pues, como elmercado de estos dos productos es muy amplio y variado, se va a centrar labúsquedaenproductosquevayanmásenlalíneadenuestraidea,enobjetosconambas funciones o que contengan varias funciones específicas en símismos. Enestecaso,tambiénpodemosencontrarvariasideasymodelosnuevosquepuedenserútilesparanuestroproyecto,dándonosunabasedeconocimientodelmercadonecesaria. Acontinuaciónpodemosverlosproductosmásdestacados,yaseaporsuformaoporsusfuncionesysuscaracterísticas:

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• BOTELLASDETRITÁNMARCALAKEN DentrodelagranvariedaddeproductosdehidrataciónquetienelamarcaLaken,destacanlasbotellasdeTritán.Estasbotellasestánfabricadasconunplásticomuynovedoso de última generación, ya que no contiene BPS ni otras sustanciasperjudiciales. Es resistente, ligera, reutilizable y reciclable, además, puedeutilizarse para transportar cítricos o bebidas con alcohol. Otras características adestacarsonquenoretienenitransmiteelsabor,sucierreesherméticoyresultamuyeconómica(supreciorondalos8euros).SemuestraenlaIlustración1.

• LINTERNADESUAOKIEsta linterna demarca Suaoki se caracteriza principalmente por ser plegable, loque lo convierte enunobjetopráctico y fácil de transportarpara excursiones alairelibre,ademásesimpermeable.Poseeunasasuperiorparasufácilmanejoysusistemadecargaessolar. Contieneunaplacasolarenlapartesuperiorparaqueno sea necesario tener un enchufe a mano para cargarla. Se muestra en laIlustración2.

Ilustración1.Laken

Ilustración2.Suaoki

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• CANTIMPLORADEPORTIVANEWFROGEsta cantimplora procedente de lamarca Newforg esmultifuncional, a parte deservircomorecipienteparaelagua,emiteluzgraciasaunosLEDSqueincorporaensuinterior.Alserdeplásticotransparente,permitequelaluziluminecongranpotencia.ElmétododerecargaesatravésdeunaentradaUSB.Convirtiéndoloenunobjetofuncionalyoriginal.SemuestraenlaIlustración3.

• CRIVITLa cantimplora Crivit está realizada en silicona impermeable y su acabado estranslucido.AligualqueelmodelodeSuaoki,seiluminamediantelucesLEDensuinterior. La principal diferencia con la anterior, es que puede emitir luz dediferentes intensidades, y su sistema de carga puede ser solar o mediante suentradaUSB.Tambiéntieneunasaparasufáciltransporteypodersercolgada.SemuestraenlaIlustración4.

Ilustración3.NewFrog

Ilustración4.Crivit

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CONCLUSIONESTraselinformedemercadorealizado,podemosdestacarvariospuntosatenerencuenta.Nuestroobjetohadeserfuncionalalaparqueinnovadoryhemosdetenerencuentafactorestalescomolosmateriales,elmododecarga,lailuminaciónysufácilmanejo. Asípues,podremosgarantizarcubrir lasnecesidadesdelusuarioyconseguirunobjetorealmenteútilypráctico. Enelmercadoactualsehanencontradootrasmuchaspropuestasdecantimploraymuy variadas. En el anexo podemos ver la totalidad de productos investigadosparaelproyecto.

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4-NORMASYREFERENCIAS

4.1-DISPOSICIONESLEGALESYNORMASAPLICADASA continuación se especifican las normas UNE que han sido necesarias para laelaboracióndelproyecto.Estasincluyentantolasnormasgenerales,comolasmásespecíficasenrelaciónalacantimplora,lailuminaciónylosmaterialespresentes.Todas lasnormashansidoextraídasdelmotordebúsquedade lapáginawebdeAENOR.

• Enreferenciaarecipientesmetálicos:UNE-ENISO90-2:2001Envases metálicos ligeros. Definiciones y determinación de las dimensiones ycapacidades.Parte2:Envasesparausogeneral.(ISO90-2:1997).UNE-EN13025-1:2006Envasesyembalajes.Envasesmetálicosligeros.Parte1:Volúmenesnominalesdellenado para envases metálicos redondos para uso general, cilíndricos ytroncocónicos,dehasta40000ml.

• Enreferenciaalcontactoconelagua:UNE-EN12502-4:2005Proteccióndematerialesmetálicoscontra lacorrosión.Recomendacionespara laevaluacióndelriesgodecorrosiónensistemasdedistribuciónyalmacenamientodeagua.Parte4:Factoresqueinfluyenparaelaceroinoxidable.UNE-EN16056:2012Influenciadelosmaterialesmetálicossobreelaguadestinadaalconsumohumano.Métodoparaevaluarelcomportamientopasivodelosacerosinoxidables.UNE-EN12502-4:2005 Proteccióndematerialesmetálicoscontra lacorrosión.Recomendacionespara laevaluacióndelriesgodecorrosiónensistemasdedistribuciónyalmacenamientodeagua.Parte4:Factoresqueinfluyenparaelaceroinoxidable.

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• Enreferenciaalailuminación:UNE-EN62031:2009/A2:2015MódulosLEDparaalumbradogeneral.Requisitosdeseguridad.UNE-EN62717:2017(Ratificada)MódulosLEDpara iluminacióngeneral.Requisitosde funcionamiento(RatificadaporlaAsociaciónEspañoladeNormalizaciónenjuliode2017.)UNE-EN62722-2-1:2016Prestacionesdelasluminarias.Parte2-1:RequisitosparticularesparaluminariasdeLED

• Enreferenciaalapintura:UNE48083:1992Pinturasybarnices.Conservaciónyestabilidadenelenvase.

• Enreferenciaalembalaje:UNE-CR13504:2001Envasesyembalajes.Valorizacióndematerial.Criteriosparauncontenidomínimodematerialreciclado.

UNE-ENISO12048:2001 Envases y embalajes. Embalajes de expedición completos y llenos. Ensayos decompresiónyapilamientoutilizandounamáquinadeensayodecompresión.(ISO12048:1994).

• Enreferenciaaensayosmecánicos: UNE-ENISO7438 Materialesmetálicos.Ensayodedoblado(ISO7438:2016). UNE-EN10002 Materiales metálicos. Ensayo de tracción. Parte 1: Método de ensayo (a latemperaturaambiente). UNE-ENISO20567-1:2017 Pinturas y barnices. Determinación de la resistencia de los recubrimientos alimpactodepiedras.Parte1:Ensayomultiimpacto.(ISO20567-1:2017).

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UNE-ENISO6506 Materialesmetálicos. Ensayo de durezaBrinell. Parte 1:Método de ensayo. (ISO6506-1:2014).

4.2-BIBLIOGRAFÍAYWEBGRAFÍALIBROS

• AntropometríaaplicadaaldiseñodeproductoporMargaritaVergarayMaríaJesúsAgost(2015)

• Diseño Conceptual por Mª Rosario Vidal, Antonio Gallardo y Juan ElíasRamos(1999)

• Diseño y desarrollo de productos: enfoque multidisciplinario por Karl T.Urlich(2004)

• Ingenieríadediseñomedioambiental:DFE:desarrollointegraldeproductosyprocesosecoeficientesporJosephFiskel(1997)

PÁGINASWEB

• https://www.aenor.com/normas-y-libros/buscador-de-normase• https://www.decathlon.es/search.html?text=cantimplora&max_files=50&s

ort_by• https://www.fundacionaquae.org• https://www.waterlogic.es• https://www.amazon.es/s/ref=nb_sb_noss_2?__mk_es_ES=ÅMÅŽÕÑ&url=s

earch-alias%3Daps&field-keywords=célula+solar&rh=i%3Aaps%2Ck%3Acélula+solar

• https://www.laken.es/es/laken/hidratacion/cantimploras/• https://www.eastman.com/Products/Pages/Product_Selector.aspx• https://www.protolabs.es• https://www.ainia.es• https://www.boe.es• https://www.iluminet.com• https://tatoo.ws/cl/catalog?sort=relevance&q=cantimplora• http://www.mndelgolfo.com• https://www.metalvin.com• https://www.muchoplastico.com/es/• https://spanish.alibaba.com• http://www.aubatteries.com• https://www.mrwatt.eu/es/• http://ibelpinturas.com• https://www.google.com/search?client=safari&rls=en&q=L.+Castro,+E.+Ri

ncón,+B.+Levenfeld,+J.+M.+Torralba.+Moldeo+por+inyección+de+metales.

20

+Estado+actual.+Tecnolog%C3%ADa+y+Desarrollo,+vol.+3,+2005,+26+págs.&ie=UTF-8&oe=UTF-8#

• http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.com/2012/03/inyeccion-soplado.html

• https://estrucplan.com.ar/producciones/contenido-tecnico/p-higiene-industrial/ergonomia-aplicada-a-las-herramientas-01o-parte/

• https://mipsa.com.mx/dotnetnuke/Sabias-que/Clasificacion-de-aluminio • https://arteplastica.es/tipos-de-metacrilato/ • https://irpen.wordpress.com/2015/01/30/metacrilato-colada-vs-

extrusion/ • http://data.irestal.com/files/files/2012030204152933979.pdf • https://static.websguru.com.ar/var/m_6/65/65e/100190/1374415-

clasificacionaceros.pdf • http://www.bonnet.es/clasificacionacerinox.pdf • https://www.reliance-foundry.com/blog/acero-inoxidable-304-vs-316-

es/#gref • http://www.goodfellow.com/catalogue/GFCat4I.php?ewd_token=oiFCRvU

QOyhuKY0080mMFmG6uDXO8G&n=vW5AXGRcP3T3FiNja31oMAHJVaMpt9&ewd_urlNo=GFCat411&Catite=FE246010&CatSearNum=1

• https://www.ecoembes.com/sites/default/files/archivos_publicaciones_empresas/la-correcta-especificacion-de-los-envases.pdf

• http://canalfedme.es/finalizada-la-ultima-fase-la-recogida-encuestas-del-estudio-perfil-los-visitantes-usuarios-medio-natural/

• http://www.fedme.es/

CATÁLOGOSYREVISTAS

• http://aplicainox.org/sitio/wp-content/uploads/2011/05/docing02.pdf• https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/45442/53687• https://patentados.com/2008/mecanismo-de-accionamiento.40• https://www.empresascarbone.com/pdf/ficha-tecnica-del-acero-

inoxidable.pdf• http://www.valencianadeacp.com/images/valenciana/fichas_tecnicas/alu

minios/Ficha%20Tecnica%20Aluminio%20AW1050_VACP.pdf• https://www.construnario.com/bc3/3647/ft_metacrilato.pdf

ASIGNATURAS(AULAVIRTUALUJI)

• DI1007.ExpresióngráficaII• DI1010.MaterialesI• DI1015.MaterialesII• DI1013.Mecánicayresistenciademateriales• DI1014.Diseñoconceptual

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• DI1012.DiseñoasistidoporordenadorI• DI1028.DiseñoasistidoporordenadorII• DI1020.ProcesosdefabricaciónI• DI1021.ProcesosdefabricaciónII• DI1022.Metodologíasdeldiseño• DI1023.Ergonomía• DI1032.Proyectosdediseño

4.3-SOFTWAREUTILIZADO PROGRAMASUTILIZADOS

• MicrosoftWord• MicrosoftExcel• MicrosoftProject• InDesign• Photoshop• AutoCad• SolidWorks

5-REQUISITOSDEDISEÑO

REQUISITOSElproblemaprincipalalqueseenfrentaestediseño,eseldeconseguir quedosnecesidades básicas de las excursiones al aire libre como son, el transporte deagua,ylailuminación,puedansatisfacerseconunúnicoobjeto. Normalmente, estas funciones son cubiertas por dos objetos distintos, lacantimplora y la linterna; por lo tanto, el objetivo de este proyecto es crear unobjetocapazderealizarambasfunciones,paraasíahorrarespacio,ahorrarpesoyfacilitarlastareas. En primer lugar, es importante definir las condiciones que el producto debecumplir.Enestecasosehanobtenidolassiguientes: -Crearunproductodecalidad.-Quesepuedasituarenelsectormediodelmercado. -Quesupreciosehalleenlamediadelpreciodeproductosdecaracterísticas similares.

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-Plazodedesarrollodeuntiempodeterminado.

OBJETIVOSA partir de los grupos de personas afectadas por el diseño, se han obtenido lassiguientes listas de objetivos. Éstos están clasificados en dos grupos; objetivosesenciales (restricciones y optimizables) y objetivos secundarios (deseos). Paradistinguirlos,sehaañadidolainicialentreparéntesis. Listadodeobjetivos: Usuario

1. Diseñoatractivo(o)2. Montajeymanipulaciónsencilla(o)3. Ligero(o)4. Luzintensa(o)5. Luzduradera(o)6. Queelpreciodeventasearentable(o)7. Fácildelimpiar(o)8. Agarrecómodo(r)9. Materialesnotóxicosparaelagua(r)10. Resistentesagolpesycaídas(o)11. Estéticaacordeasufuncionalidad(o)12. Queocupepocoespacio(o)13. Quenosesalgaellíquido(r)14. Resistentealusodiario(o)15. Diferentescolores/acabados(d)16. Usoseguro(r)

Diseñador 17.Estéticaagradable(o) 18.Preciocompetitivo(o) 19.Diseñosencillo(o) 20.Pocaspiezas(o) 21.Ergonómicoparasumanejo(o) 22.Fácildelimpiar(o) 23.Ligeroparasutransporteymanipulación(o) 24.Multifuncional(o) 25.Resistenteaagentesexternos(o) 26.Resistentealpesodelcontenido(r) 27.Materialesrespetuososconelmedioambiente(o) 28.Montajesencillo(o) 29. Que el líquido se mantenga en condiciones saludables para su consumosegúnlanormativa(r) 30.Duradero(o) 31.Iluminaciónadecuadaparasuuso(o) 32.Productodecalidad(o) Fabricación 33.Fabricaciónsencilla(o)

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34.Tiempodefabricacióncorto(o) 35.Materialesmecanizablesfácilmente(o) 36.Mínimopeso(o) 37.Materialesreciclados(d) 38.Menornúmerodepiezasposible(o) 39.Técnicasdefabricaciónbaratas(d) 40.Apilableparasutransporte(d) 41.Embalaje(o)

OBJETIVOSSEGÚNSUBGRUPOS

En la lista anterior, existen gran cantidad de objetivos, algunos desordenados,otrosrepetidosysinseguirunordendefinido.Acontinuaciónsehaconfeccionadouna lista más concreta y clara, dividiendo los objetivos en distintos subgrupossegún su naturaleza, que responderán a Ergonomía, Funcionalidad, Estética,Seguridad,Ecología,EconomíayFácilfabricación.

Encursivasemarcanlosobjetivosquehansidorepetidos:

Ergonómico 2.Montajeymanipulaciónsencilla(o) 3.Ligero(o) 7.Fácildelimpiar(o) 8.Agarrecómodo(r) 12.Queocupepocoespacio(o) 19.Diseñosencillo(o) 21.Ergonómicoparasumanejo(o) 22.Fácildelimpiar(o)igualque7 23.Ligeroparasutransporteymanipulación(o)igualque3 28.Montajesencillo(o)Igualque2 36.Mínimopeso(o) Funcional 4.Luzintensa(o) 5.Luzduradera(o) 24.Multifuncional(o) 30.Duradero(o) 31.Iluminaciónadecuadaparasuuso(o) 32.Productodecalidad(o) Estético 1.Diseñoatractivo(o)11.Estéticaacordeasuentorno(o) 15.Diferentescolores/acabados(d) 17.Estéticaagradable(o)iguala1

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Seguro 9.Materialesnotóxicosparaelagua(r) 10.Resistentesagolpesycaídas(o) 13.Quenosesalgaelagua(r) 14.Resistentealusodiario(o) 16.Usoseguro(r) 25.Resistenteaagentesexternos(o) 26.Resistentealpesodelcontenido(r) 29.Aguaencondicionesparasuconsumosegúnlanormativa(r) Ecológico 27.Materialesrespetuososconelmedioambiente(o) 37.Materialesreciclados(d) Económico 6.Queelpreciodeventasearentable(o) 18.Preciocompetitivo(o) Fácilfabricación 20.Pocaspiezas(o) 33.Fabricaciónsencilla(o) 34.Tiempodefabricacióncorto(o) 35.Materialesmecanizablesfácilmente(o) 38.Menornúmerodepiezasposible(o) 40.Apilableparasutransporte(d)

ESQUEMADELOSOBJETIVOS

Por último, toda la información se ha esquematizado, ya que muchos objetivospuedentenerunmismosignificado,ademásdeundistintogradodeimportancia. Ergonómico 2.Montajeymanipulaciónsencilla(o) 3.Ligero(o)-36.Mínimopeso(o) 21.Ergonómicoparasumanejo(o)-8.Agarrecómodo(r) 12.Queocupepocoespacio(o) 7.Fácildelimpiar(o) 19.Diseñosencillo(o) Funcional 24.Multifuncional(o) 30.Duradero(o) 31.Iluminaciónadecuadaparasuuso(o) 4.Luzintensa(o) 5.Luzduradera(o) 32.Productodecalidad(o) Estético 1.Diseñoatractivo(o)-11.Estéticaacordeasuentorno(o) 15.Diferentescolores/acabados(d)

25

Seguro 14.Resistentealusodiario(o) 10.Resistentesagolpesycaídas(o) 25.Resistenteaagentesexternos(o) 16.Usoseguro(r) 9.Materialesnotóxicosparaelagua(r) 13.Quenosesalgaelagua(r) 29.Aguaencondicionesparasuconsumosegúnlanormativa(r) 26.Resistentealpesodelcontenido(r) Ecológico 27.Materialesrespetuososconelmedioambiente(o) 37.Materialesreciclados(d) Económico 6.Queelpreciodeventasearentable(o) 18.Preciocompetitivo(o) Fácilfabricación 33.Fabricaciónsencilla(o)-34.Tiempodefabricacióncorto(o) 35.Materialesmecanizablesfácilmente(o) 38.Menornúmerodepiezasposible(o)

RESTRICCIONES Paradeterminarlasrestricciones,hemosdefijarnosenlosobjetivosdevariablesfijas,loscualeshansidomarcadoscon(r)enlosapartadosanteriores: 8.Agarrecómodo 9.Materialesnotóxicosparaelagua 13.Quenosesalgaelagua 16.Usoseguro 26.Resistentealpesodelcontenido 29.Aguaencondicionesparasuconsumosegúnlanormativa

ESPECIFICACIONES Porúltimo,sevanatransformarlosobjetivosantesestudiadosenespecificaciones.Trasrealizarlasagrupaciones,enlaTabla1seespecificacadaobjetivoconvertidoenespecificaciónconsuvariable,laescalaatenerencuentayelcriterioutilizado:

26

Objetivo Especificación Escala Variable Criterio1.Diseñoatractivo

Quesealomásatractivoposible

0a10 Valoraciónusuario

Cuantamáspuntuaciónmejor

2.Montajeymanipulaciónsencilla

Quesealomássencillodeutilizar

posible

0a10 Valoraciónusuario

Cuantamáspuntuaciónmejor

4.Luzintensa Luzmásintensaposible

70a1300 Lúmenes Cuantomáslúmenesmejor

5.Luzduradera Luzmásduraderaposible

1a24 Horas Cuantasmáshorasduremejor

6.Queelpreciodeventasearentable

Quesealomásbaratoposible

1a40 Euros Cuantosmenoseurosmejor

7.Fácildelimpiar Quesealomásfácildelimpiar

posible

20a180 Segundosinvertidos

Cuantosmenossegundosmejor

10.Resistenteagolpesycaídas

Quesealomásresistenteposible

0a100 Newton CuantosmásNewtonresista

mejor12.Queocupepocoespacio

Queocupeelmínimoespacio

posible

1a20 Metroscuadrados Cuantosmenosmetroscuadrados

ocupemejor24.Multifuncional

Quecumplaelmáximonúmerodefuncionescorrectamente

1a10 Nºfunciones Cuantasmásfuncionesmejor

27.Materialesrespetuososconelmedioambiente

Quelosmaterialessean

lomásrespetuososcon

elmedioambienteposible

1a10 Nºmaterialesrespetuososcon

elmedioambiente

Cuantosmásmaterialesrespetuosos

mejor

30.Duradero Quedureelmáximotiempo

posible

0a20 Años Cuantosmásañosduremejor

33.Fabricaciónsencilla

Quelafabricaciónsealomássencillo

posible

0a10 Horasinvertidas Cuantasmenoshorasinvertidas

mejor36.Mínimopeso Quepeselo

mínimoposible1a500 Gramos Cuantosmenos

gramospesemejor

38.Menornúmerodepiezasposible

Quetengaelmenornúmerodepiezasposible

1a15 Nºpiezas Cuantasmenospiezasmejor

Tabla1.Objetivosyespecificaciones

27

6-ANÁLISISDESOLUCIONESAcontinuaciónsepresentanlasdistintassolucionesdediseñoalasquesellegaronconlosbocetosrealizados:

PRIMERDISEÑO Este primer diseñode cantimploramultifuncional parte de una forma cilíndrica.Éstaes la formamáscomúneneldiseñodecantimploras,yaqueesmásfácildemanipular,manejar,limpiaryguardar.EnlaIlustración5semuestraelboceto. La tapade la cantimplora es la que incluye la luminaria y está cubierta por unaformasemiesférica.Estapiezaesdecristaltransparenteparaquelaluzpuedasalirdirigidahaciaelexteriorconmayorpotencia.La luzseactivamedianteunbotónlateral y se puede variar su intensidad. Además, el tapón y el bote están unidosmedianteunapiezaflexibleparaquealabrirlanoseseparenynohayaposibilidaddeperdereltapón.Elsistemadecargaesmediantepilas

VENTAJAS DESVENTAJAS

Materialesduros Frágilalimpacto

Buendifusordeluz Máspesadodelodeseado

Fáciltransporte Sistemadecargapocopráctico

Tabla2.VentajasydesventajasI

Ilustración5.Bocetodelprimerdiseño

28

SEGUNDODISEÑO Ensegundolugar,ésteotrodiseñodecantimploratieneunsistemamáscomplejo,yaquesecargamedianteenergíasolar.EnlaIlustración6quedadetallada. Laformaescilíndrica,comoeneldiseñoanterior,peroenestecaso,elsistemadecarga no esmediante pilas, sino que esmediante carga solar. En el lateral de labotella hayunaplaca solar rectangular acopladapara quepueda ser cargada encualquiermomentoalaluzdelsol,sinnecesidaddeunabatería. Lapartesuperiordeltapónderoscaesplana,similaralacabezadeunalinterna,parapoderiluminarundiámetromayorylabotellaesdemetal.

VENTAJAS DESVENTAJASSistemadecargaprácticoycómodo

Pesado

Respetuosoconelmedioambiente.Usodeenergíasrenovables

Piezafrágil

Graniluminación PocoergonómicoAltadurabilidad

Tabla3.VentajasydesventajasII

Ilustración6.Bocetodelsegundodiseño

29

TERCERDISEÑO

Estediseñotambiénpartedeunabotellacilíndrica,a lacualse lehaañadidounasa lateral. El objetivo de esta nueva pieza es facilitar su uso como linterna, esdecir, poder sujetarla de forma horizontal para apuntar hacia donde se quierailuminar.Estacantimploraseríadeplástico,yaqueesmáseconómicoysutapónesdeundiámetromenorqueenlosdiseñosanterioresparacrearunhazdeluzdemenordiámetroperomásintenso.EldiseñosemuestraenlaIlustración7.


Linternafácildemanejar Transportecomplicado

Agarrecómodo Menoscapacidaddeagua

Luzintensa Estética

Tabla4.VentajasydesventajasIII

Ilustración7.Bocetodeltercerdiseño

30

CUARTODISEÑO El cuartodiseño conserva la formacilíndricade labotellade la cantimploraquehemosmencionadoenotrosdiseños,peroelmaterialdelqueestáconstruidaeselacero.Otropuntodonde esteproductopresentanovedades, es en el sistemadeiluminación. El tapón posee una rosca interna para que, al girarlo con lamano,emerjalapiezadela luminaria.Asípues,estapiezapuedequedarfueraodentrodel tapón,siendoextraídasólocuandofuesenecesarioyahorrandoasíespacioyprotegiéndoladeagresionesexternasygolpes.Elmecanismoes similaraldeunpintalabios. Además, el tapón (también de acero) contiene una abertura parapodercambiarlabateríacuandoseanecesario.SemuestraenlaIlustración8.

VENTAJAS DESVENTAJASFuncional SistemadecargaAhorrodeespacio No tiene un agarre cómodo para su

transporteenmanoResistente Usointuitivo Buenacapacidad

Tabla5.VentajasydesventajasIV

Ilustración8.Bocetodelcuartodiseño

31

QUINTODISEÑO Porúltimo,elquintodiseñodecantimploramultifuncional,tambiénescilíndricoydeplástico,peroestavezdeacabadotransparentequenospermiteverelinteriordelabotella.

Lapeculiaridaddeestediseñoresideensutapón,quesepuedeenroscarhaciaelinterior y el exterior de la cantimplora, como vemos en la Ilustración9. De estemodo, la luminaria puede apuntar hacia el interior o hacia el exterior. Siiluminamoselinterior,podemosconseguirunaluminariaolámparafijadeformacilíndricaysi loenroscamoshaciaelexterior,podemoshacerusode la luzcomounalinterna.


Funcional Alenfocarlaluzhaciaelinteriorpuedecalentarseelagua

Resistente Sistemadecarga

Usointuitivo Notieneunagarrecómoparasutransporteenmano

Buenacapacidad

Tabla6.VentajasydesventajasV

Ilustración9.Bocetodelquintodiseño

32

EVALUACIÓNDELOSDISEÑOSTodas las propuestas cumplen en mayor o menor medida con los objetivos yespecificaciones expuestos. Para decidir cuál es el que más se adapta a lasnecesidades,sevaallevaracabodosmétodosdeevaluación. EnprimerlugarseaplicaráelmétodocualitativoDATUM.Esteconsisteenevaluarcadapropuestademaneracomparativaconrespectoaunode losdiseñosalquedenominamosDATUM.Asípues,paracadaespecificación,sedecidesieldiseñolacumpledemejorformaqueelDATUM,depeorformaoigual. A continuación se muestra la Tabla 7 con los resultados obtenidos al aplicar elmétodoDATUM: Especificaciones D.1 D.2 D.3 D.4 D.51. + - - =2. = = + * -4. + = + =5. - + - D =6. = = = =7. = - - A =10. - - + -12. = = - T =24. - = = =27. - + - U -30. - = = =32. = = - M =36. = - - =38. + + + * +

+ 3 3 4 1- 5 4 6 * 3

-2 -1 -2 -2

Tabla7.DATUM

Lasdecisionesquesehantomadoparacompararlaspropuestassonlassiguientes: 1.Diseñoatractivo.Sehaconsideradoacriteriodelusuario,quédiseñossonmásatractivos a la vista. Un grupo de potenciales usuarios decidió sobre esteparámetro. 2.Montajeymanipulaciónsencilla.ElD.5eselmásproblemasdemanejopuedeocasionardebidoasuformapeculiarylafuncióndecambiardesentidoeltapón,mientrasqueelD.3destacaporserelmásintuitivodebidoasusencillez. 4.Luzintensa.Paramedirlaintensidaddelaluzsehatomadocomoreferenciaeldiámetro del difusor. Para una iluminación LED similar en los cinco diseños, losquetenganunmayordiámetrodedifusordisiparálaluzenunamayoráreapero

33

conmenorintensidad.EnelcasodelD.3,eldiámetrodesudifusoresmenor,porlotantolaluzqueemitatendrámásintensidad. 5. Luz duradera. Si partimos de que se utiliza el mismo sistema LED deiluminación,todoslosdiseñostienenlamismadurabilidaddeluz. 6.Queelpreciodeventasearentable.Enestaocasióntambiénpartimosdelasimilaridaddelosdiseños,dondeloscincoaseguranunprecioasequible. 7.Fácilde limpiar.Losdiseños2y3puedenpresentarmásproblemasalahoradelimpiarlosdebidoasuformaenelcasodeambos. 10.Resistenteagolpesycaídas.SehanvaloradocomomenosresistentesalD.1porincluirunapiezadecristal,materialqueespropensoaromperseporgolpe,elD.2 por contener un panel solar acoplado en la botella donde puede sufrir unimpactoyestropearseyelD.5porcontenerunapiezamóvilsusceptibleacaersealmanipularse. 12.Queocupepocoespacio.ElD.3esdemayoresdimensionesqueelresto. 24.Multifuncional.Esunacaracterísticaquetodoslosdiseñospresentanyaqueeslabasedeltrabajo.PeroelD.1tieneunasfuncionesmáslimitadas. 27.Materialesrespetuososconelmedioambiente. SeconsideraqueelD.2esmásrespetuosoconelmedioambienteporlaposibilidaddesercargadomedianteenergíarenovable. 30. Duradero. Los diseños pueden presentar una durabilidad similar a la delDATUM.PeroelD.1altenerunapiezadecristalesposiblequeserompaantesyporlotantoseamenosduradero. 33.Fabricaciónsencilla.ElD.3eselúnicodiseñoconforma“orgánica”,loquevaa complicar su proceso de fabricación. El resto, como el DATUM, son de formacilíndrica. 36.Mínimopeso. Debidoalosmaterialesyformas,elD.2yelD.3tienenunpesomenoralresto. 38.Menornúmerodepiezasposible.EnestecasotodoslosdiseñostienenmenornúmerodepiezasqueelDATUM.

Al realizar el sumatoriode los resultados, vemosqueningunade las propuestassuperaalDATUM.Porlotanto,eseldiseñonúmero4elseleccionado.Asímismo,se ha decidido tener en cuenta características de las otras soluciones paracomplementaralapropuestaprincipal. El problema que presenta el método DATUM es que no diferencia entre laimportanciadecadaespecificación,valoratodasellasconelmismopeso.Porellose realiza un segundo método cuantitativo, el de Ponderación de objetivos,dondeseestudiaquéespecificacionestienenmásimportanciaalahoradeestudiarlasdistintassoluciones.

34

Así pues, para confirmar si la elección obtenida en el DATUM es correctaprocedemosarealizarlaponderacióndelosobjetivos.Estemétodosebasaentrespasos;enprimerlugarsehandecomparartodasycadaunadelasespecificacionesentresíparadeterminarcuánimportanteescadaunaencomparaciónconelresto.El segundo paso consiste en crear una escala de valores en función del nivel desatisfacciónparaasíponderarlosobjetivossegúnunosnúmerosíndiceasignados.Por último se establece una medición en base del grado en que cada diseñosatisfaceacadaunodelosobjetivos. De este modo, al calcular la media ponderada de adaptación de cada solución(utilizandolosnúmerosíndice)podemosvercualeseldiseñomásóptimo.

Paso 1. Se clasifican los objetivos, registrando enunamatriz de comparación elobjetivopreferentedecadapar. Leyenda: 0=Laespecificacióndelacolumnasuperaenimportancialaespecificacióndelafila. 1=Laespecificacióndelacolumnanosuperaenimportanciaalaespecificacióndelafila.

1. 2. 4. 5. 6. 7. 10. 12. 24. 27. 30. 33. 36. 38.1. - 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 12. 1 - 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 14. 1 0 - 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 15. 1 0 0 - 0 1 0 1 0 1 0 1 1 06. 0 0 1 1 - 1 0 1 0 1 0 1 1 17. 0 0 0 0 0 - 0 0 0 1 0 1 0 010. 1 0 1 1 1 1 - 1 1 1 1 1 1 112. 0 0 0 0 0 1 0 - 1 1 0 0 0 124. 1 1 1 1 1 1 0 0 - 1 0 1 1 127. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - 0 1 1 130. 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 - 1 0 133. 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 - 0 136. 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 - 138. 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 -

Tabla8.PonderacióndeobjetivosI

Paso2.Seponderanlosobjetivosclasificadosasignandonúmerosíndice.

35

TOTAL IMPORTANCIA1. 7 7,62. 12 13,044. 9 9,785. 6 5,526. 8 8,697. 2 2,1710. 12 13,0412. 4 4,3524. 10 10,8727. 3 3,2630. 10 10,8733. 2 2,1736. 5 5,4338. 2 2,17

TOTAL 92 100Tabla9.PonderacióndeobjetivosII

Paso3.Seestableceunaescalacomúndelgradoenquecadasoluciónsatisfaceacada uno de los objetivos y se procede a calcular la media ponderada deadaptacióndecadadiseñoenbasealosnúmerosíndice.

VALOR %1 252 503 754 100

Tabla10.PonderacióndeobjetivosIII

IMPORTANCIA ESCALA

D.1% ESCALA

D.2% ESCALA

D.3% ESCALA

D.4% ESCALA

D.5%

1. 7,6 4 7,6 2 3,8 3 5,7 4 7,6 4 7,62. 13,04 3 9,78 2 6,52 4 13,04 4 13,04 2 6,524. 9,78 2 4,89 1 2,44 4 9,78 3 7,33 3 7,335. 5,52 4 5,52 4 5,52 4 5,52 4 5,52 4 5,526. 8,69 3 6,52 3 6,52 3 6,52 3 6,51 3 6,517. 2,17 3 1,63 3 1,63 1 0,54 3 1,62 3 1,6210. 13,04 1 3,26 1 3,26 2 6,52 4 13,04 3 10,0512. 4,35 2 2,17 3 3,26 1 1,08 3 3,26 3 3,2624. 10,87 1 2,71 3 8,1 2 5,43 4 10,87 4 10,8727. 3,26 2 1,63 4 3,26 1 0,81 3 2,44 3 2,4430. 10,87 1 2,72 1 2,72 3 8,15 4 10,87 3 8,1533. 2,17 3 1,63 3 1,63 1 0,54 3 1,63 3 1,6336. 5,43 2 2,71 1 1,36 3 4,07 3 4,07 3 4,0738. 2,17 3 1,63 3 1,63 4 2,17 3 1,63 3 1,63

Tabla11.PonderacióndeobjetivosIV

36

Resultados: Diseño1.54,4% Diseño2.51,65% Diseño3.69,87% Diseño4.89,43% Diseño5.77,65% El diseño mejor valorado según el método de ponderación de objetivos es elnúmero4alobtenerelporcentajemásalto(89,43%).CoincideconlosresultadosobtenidosenelmétodoDATUM.

7-RESULTADOSFINALESEnesteapartadoseprocedeadetallarelproductofinalysuelaboraciónapartirde los requisitos de diseño impuestos, el análisis de soluciones anteriormentedescritoy losestudiosrealizadosparamejorareldiseñoquepodemosencontrarenelapartadoANEXOS,enlospuntos3,4,5y6.

Ilustración10.Bocetos

37

7.1-DESCRIPCIÓNGENERALDELCONJUNTO

Lapropuesta finaldediseño, la cantimploramultifuncional, recibeelnombredeWATERN,quesurgedelaunióndelaspalabraseningléswaterylantern(aguaylinternao farol en inglés).Enel apartado7.7 se explica esta elección conmayorprofundidad. Esta cantimplora, aparte de servir como recipiente para el agua,contempla otras funciones relacionadas con la iluminación que se detallan másadelante.

Lacantimploraestáformadabásicamenteporunabotellayuntapón.Dichotapónposeeen suparte superioruna luminariaquepuede ser extraída a voluntaddelconsumidor. Sumecanismo funcionamedianteuna rosca interna, elusuario sólodebegirar laparte inferiordel tapón(comosideunpintalabiosse tratase)paraquelapiezaemerjaovuelvaaocultarse;deestemodo,evitaserunamolestiaalahoradetransportarlaousarlacomocantimplora,comoseveenlaIlustración11.

Cuando la luminaria está encendida, si dejamos el tapón sobre la botella,disponemos de una luz fija para alumbrar en la oscuridad, si por el contrario,utilizamossóloeltapón,tenemosennuestrasmanosunapequeñalinternafácildemanejar.

Paracargarlaluminaria,eltapóndisponedeunaentradaUSB,conloqueconuncargador podemos enchufarlo a la corriente eléctrica. Además, mediante estaentrada USB, también podemos enchufar un pequeño panel solar portátil, parapoder cargar la cantimplora cuando nos encontremos lejos de una zona concorriente eléctrica. Este elemento ha sido añadido rediseñando la idea originalcomplementándoloconesteconceptoqueaportabalasoluciónnúmero2.

Ilustración11.Mecanismoluminaria

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Además, lacantimploraposeeunasa, loquepermitecolgarladecualquierparte,engancharlaenlamochilaparasutransporteollevarlaenlamanocómodamente.Esta idea también se puede considerar una reinvención, ya que en el conceptoinicial no se contemplaba el asa, pero, en base a la tercera solución, se creenecesariasupresencia.

Acontinuaciónsedetallacómosellegaalresultadofinalpartiendodelosbocetosyesquemas del diseño preliminar, lo primero consiste en consultar, como hemosvisto en Antecedentes, los tipos de cantimploras u objetos similares que existen.Trasello seprocedea ladefinicióndemedidasgeneralesdelproducto, sedeseaquesucapacidadseaabundanteperosinresultarpesadaparasutransporte,porello su volumen es de 1 Litro. Para poder contener 1 Litro en elmenor espacioposible, sedefinen lasmedidasgeneralesdelproducto,7,50cmdediámetropor25,50cmdealtura.Sedetallaenlailustración12.

Ya definidas las formas generales del producto y la intención de sufuncionamiento, el siguiente paso es seleccionar los materiales más adecuadosparaéste.Laidea,comoyasehaplasmadoenelapartadoderequisitos,esqueseaun objeto ligero y resistente. Estas características nos las ofrece el aceroinoxidable,ademásescapazdemantenerlatemperaturadelinteriorysuacabadoesmuyestéticoyelegante.Paraeldifusorde la luzesnecesariounmaterialquesea transparenteymuyresistente,yaquepuedesufrirgolpes,porellosedecideusar un plástico como por ejemplo el metacrilato. El estudio completo de estosmaterialespuedeencontrarsemásadelante,enelpunto7.3.

Ilustración12.Medidas

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Ilustración13.RenderI

40

Ilustración14.RenderII

41

7.2-DESCRIPCIÓNDETALLADA

Seguidamentesedetallantodaslaspiezasqueformanlacantimplora(señalizadasen la anterior Ilustración15) y sus principales características. Hay que tener encuenta que se trata de un diseño conceptual, las piezas pueden sufrirmodificacionessegúnlascondicionesdefabricación.

BOTELLA Eslabasedelproducto,dondesealmacenaelagua.Suformaescilíndricaparasufácilmanipulaciónytransporte(enelAnexo6.Estudiosergonómicosseexplicacondetalle)yesdeaceroinoxidable. Tieneunacapacidadde1Litroysupartesuperioresroscadaparapodercerrareltapón.Elacabadodeestapiezadeacero inoxidableesendistintoscoloresmate,detalladosenelAnexo5.Estudiocromático,por lo tanto, seconvierteen laparteque da entidad y personalidad al diseño. Se muestra a continuación en laIlustración16.

Ilustración15.Piezas

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TAPÓNINFERIOR El tapón inferior es el nexo de unión entre la cantimplora y elmecanismode laluminaria.Estapiezaseenroscaherméticamentesobrelabotellayfuncionacomoboquillaparabeber. Su interior es huecoparadar cabida al eje central, y además poseeuna ranuralateral(1)paraquehagasutrabajoeltope.EstacaracterísticasedesarrollaenelapartadoEje. Enel lateral de suparte superior se encuentraunahendiduraque servirá comoentrada para el cabezal del enchufe (2). Esta hendidura conecta en su interiordirectamente con la batería para su carga y puede observarse en el corte quemuestraenlasIlustraciones17y18.

Ilustración16.Botella

Ilustración17.Tapóninferior Ilustración18.Cortetapóninferior

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EJE Estapieza seencuentraocultaenel interiordel tapónyes laque seencargadehacer funcionar el mecanismo de la rosca. Al girar el tapón superior, el eje sedesenroscaysube,haciendoemergereldifusordelaluminaria,mientrasquesisegiraensentidocontrario,seenroscahaciendodescendereldifusor. Enlaparteinferiornoroscadadeleje,seencuentraeltopeantesmencionado(1).Cuandoel tapónesgiradoyelejesube,el topeasciendepor laranuradel tapóninferior hasta que ésta acaba. Al hacer resistencia, el tope evita que, al girar eltapón,elejegireconél.EnelAnexo7.Funcionamientodelmecanismoseexplicaenmayorprofundidad. Asuvez, en laparte superiordel tope se encuentraelbotón interruptor (2)delmecanismo,demodoquealsubireleje,eltopehacepresiónsobreelinterruptoryestoprovocaquelaluzseencienda. Además, el eje es hueco, porque debe proteger en su interior la batería de lalinterna. La parte superior está abierta y se une con el difusor, para así dejaremergerelhazdeluzdesdelalinterna.EnlasIlustraciones19y20serepresentanlasformasdelapieza.

TAPÓNSUPERIOR

Sobre el tapón inferior se encuentra el tapón superior. Es la pieza que se ha degirarparamanipulareldifusordelaluminaria.Aestapiezaseleañadiráelasaatravésdelashendiduraslaterales(1)queseencuentranaamboslados.

Ilustración19.Eje Ilustración20.Corteeje

44

SuinterioreshuecoycomovemosenlaIlustración21ylaIlustración22,tienedospartes diferenciadas, una roscada inferior, donde el eje realiza su función y, unamásamplia superior,que sirve como “refugio”paraeldifusor cuandonoseestéutilizandolaluminaria.

ASA Conel asademetal, elmanejodelproductova a sermás cómodoy ergonómicocomopodemosverenelAnexo5-Estudiosergonómicos.SuformasemuestraenlaIlustración23,comohemosdicho,estapiezaseacoplaaltapónsuperior.

Ilustración21.Tapónsuperior Ilustración22.Cortetapónsuperior

Ilustración23.Asa

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DIFUSOR El difusor es una cavidad cilíndrica translúcida que se sitúa sobre el tapónsuperior. Su función consiste en recibir la luz de la linterna y disiparla hacia elexterior para iluminar. En las Ilustraciones 24 y 25 podemos ver cómo sería suaspecto. Ensuparteinferiorseenganchaalejeyambaspiezaspuedenserextraídasparaaccederalabateríadelalinterna.

CIRCUITO Elcircuitodelalinternafuncionaapartirdedosbateríasyunresorte.Lalinternasesitúaarriba,justoencontactoconelhuecosuperiordeleje,parailuminarasíeldifusor. Paraque labateríase recarguemediante laentradadeelectricidad, senecesitandoscablesquevanconectadosalaPCB.Estaplacadebequedarencontactoconelpuerto USB, por lo tanto se encuentra justo debajo de la ranura donde entra elcabezal,paraasíhacercontacto. En la Ilustración26 semuestraun esquemade seccióndonde sepuede apreciarcómo funciona la entrada USB y los componentes interiores. La placa PCB estárepresentada en color verde y el recorrido de los dos cables hasta la batería enrojo. EnelAnexo8.Circuitosecomplementalainformaciónrelacionadaconelcircuitoadquiridodelalinternaytodossuscomponentes.

Ilustración24.Difusor Ilustración25.Cortedifusor

46

PANELSOLAR La cantimploramultifuncional, como se indica, viene acompañada por un panelsolarportátildepequeñasdimensionesconentradaUSB.Estopermitequepuedaser enchufado por lamisma entrada que el cargador para recargar la luminariacuandonohayaunatomadecorrientecerca. Así pues, nos ofrece una función muy práctica, ya que la falta de una toma decorrienteeléctricaesmuycomúnenacampadasoactividadesqueserealizanenlanaturaleza.EnlaIlustración26semuestraunejemplodepanel. Ambas formas de carga son en cierto modo son no dañinas para el medioambiente.EnelAnexo3.Impactoambientalyreciclaje,seexplicanenprofundidadlasmedidastomadassobreestosaspectos.

Ilustración26.Esquemacircuito

Ilustración26.PanelsolarMr.Watt

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7.3-MATERIALESYSUSCARACTERÍSTICASLosmaterialespropuestosnecesarios lafabricacióndelaspiezasdelproductoselistan a continuación. Para una información más detallada sobre los materialesseleccionadosdebeconsultarseelapartado2delPliegodecondiciones. Laprimeracuestiónqueseplanteaesladeseleccionarelmaterialmásadecuadopara la botella y la tapa. Generalmente este tipo de productos son de plástico,metalovidrio.Elvidrioesdescartadoporserdemasiadopesadoyfrágil.Encuantoal plástico, a pesar de existir tipos muy resistentes, no tienen la capacidad demantenerlatemperaturacomoelmetaly,además,sonmáspropensosaacumularbacterias,porloquepuedenllegaraserdañinosparaelconsumidor. Asípues,sedecideutilizarunmetal ligeroyresistentecomoelacero inoxidable,queseacapazdemantener la temperaturayqueresistael contactodelaguasindañarse.Ademásesunmaterialmuyduraderoyquepuedeserreciclado.

ACEROINOXIDABLEAISI316 Eselmaterialprincipaldelproducto,yaqueesutilizadoparafabricarlabotella,eltapónsuperior,eltapóninferioryelasa.Sehaseleccionadoprincipalmenteporlascaracterísticas que presenta, ya que son idóneas para la cantimploramultifuncional:

CARACTERÍSTICASDELACEROINOXIDABLEResistenciaagolpesycaídasResistenciaalacorrosiónResistenciaalfuegoConservafríoycalorLigeroVidaútilprolongada100%reciclableAptoparaelcontactodirectoconbebidaycomidaNoretieneoloresosaboresLibredeBPAHigiénico(fácildelimpiar)Estético

Tabla12.Característicasdelaceroinoxidable

Lasdiferenciasentreacerosinoxidablessebasanenlacomposicióndesualeación,loqueproducelevescambiosensuscaracterísticasfísicas.ElCromoeslaaleaciónqueofrecealaceroinoxidablesuresistenciaalacorrosiónysunivelpuedevariarde un grado a otro, así como la presencia de otros aditivos como el níquel, eltitanio,elaluminio,elcobre,elnitrógeno,elmolibdenooelfósforo.

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A la horade escoger un tipo concretode acero inoxidable, se ha recurrido a losausteníticos, los cuales integran las series AISI 200 y AISI 300. Éstos destacanprincipalmente por tener una resistencia a la corrosión superior al resto y unagranformabilidad. EnlaTabla14seresumensuscaracterísticas:

CARACTERÍSTICASDELOSACEROSINOX.AUSTENÍTICOSExcelenteresistenciaalacorrosiónSonendurecidosportrabajoenfríosinnecesidaddetratamientotérmicoElevadasoldabilidadHigiénicosyfácilesdelimpiarFáciltransformaciónyformadosencilloFuncionalesentemperaturasextremas

Tabla14.Característicasdelosacerosausteníticos

Dentrodelosacerosinoxidablesausteníticos,losmáscomunessonel304yel316.Ambos poseen unas propiedades muy similares, por lo que es necesarioestudiarlos enprofundidadpara saber cual es lamejor opción a escogerpara elproductoafabricar. Los dos tienen una alta resistencia a la corrosión, como se ha explicado. Sihablamosdediferencias,el304esmáseconómico,porelloeselmásutilizadoenelmercado, sin embargo, presenta una debilidad; al no contener molibdeno, essusceptible a corrosiónen ambientes salinosopor solucionesde cloruro, loquepuede generar picaduras en el material. En cambio, el acero inoxidable 316,contienede2 a 3%demolibdeno, lo que lo hacemás resistente a la corrosión,sobre todo frente a cloruros y ambientes salinos. Toda esta informaciónha sidoextraídadefichastécnicasqueseencuentrancitadasenlaBibliografía,realizadasporlaempresaCarbone.

En conclusión, el material seleccionado es el acero 316, ya que, a pesar de sermenos económico, proporciona resistencia a la corrosión en ambientes salinoscomolascostasoexteriores,dondeelobjetodebepoderserutilizado.

ALUMINIOSERIE100

Estematerialhasidoseleccionadoparafabricareleje.Elprincipalmotivoparasuelecciónesqueensuinteriorsevaasituarlabateríadelalinternayelaluminiotransmite el calor de forma muy eficiente. En cambio, los plásticos y otrosmaterialesnodisipanelcalor,perjudicandoasísudurabilidad. EnlaTabla8seresumenlascaracterísticasmásdestacablesdelaluminio.Comoya

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sehaindicadoanteriormente,enelapartado2delPliegodecondicionesseamplíaestainformación.

CARACTERÍSTICASDELALUMINIO

LigerezaMaleableNoproducechispasGranresistenciaalacorrosión

Tabla13.Característicasdelaluminio

Dentro de las distintas series que ofrece el aluminio, la seleccionada ha sido laserie100.Estosedebeaqueestosaluminiosposeenunnotable rendimientoencuantoaconductividadeléctricaytérmicaencomparaciónconelrestodeseries.Además,proporcionangranresistenciaalacorrosión.

METACRILATODECOLADAPMMA

En el caso del difusor de la luminaria, elmaterial utilizado es elmetacrilato. Sebuscaba un material con transparencia y capacidad de difusión de la luz. Elmetacrilato cumple con estas características y algunas otras que también sonimportantesparaeldiseño:

CARACTERÍSTICASDELMETACRILATOTransparenciaFácildemecanizarymoldearResistenciaalimpactoAislantetérmicoLigereza

Tabla14.Característicasdelmetacrilato

ElmetacrilatodePMMAsepuedeobtenerendosformas,elPMMA(policrilcolada)yelPMMAXT(policrilXTExtrusión). Estasdosvariedadessediferencian,comosupropionombreindica,ensuprocesode fabricación. El método colada es más artesano y por lo tanto más lento,mientrasqueelprocesodeextrusiónesmásefectivo,yaqueproduceseriesmásgrandesyobtienelongitudesmayores. Sinembargo, eneste casoconcreto, elmétodoseleccionadoeselde colada.Esteproceso ofrece una mayor resistencia a la intemperie, una característica muyimportanteparaelobjetoa fabricar,yaqueestevaaserutilizadoalaire librey,además,tieneunaaltacapacidaddetransmisiónlumínicaydedifusióndelaluz,loquelohaceidóneoparalafabricacióndelapiezaencuestión. A continuación, en la Tabla 16, se enumeran las características que presenta elmetacrilatodecoladaatenerencuenta:

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CARACTERÍSTICASDELMETACRILATODECOLADAAltamenteresistentealaintemperieGranresistenciaalenvejecimientopropiodelsolylosrayosUVAproximadamenteeldobledeligerezaencomparaciónconelvidrioDe10a20vecesmásresistentequeelvidrioExcelentetransmisióndelaluzNoabsorbeaguaExcelentecapacidadópticaFácilmanipulaciónTransparenciadehastaun92%ResistenciaalrayadodebidoasuelevadacalidadsuperficialAislantetérmicoyacústico

Tabla16.Característicasdelmetacrilatodecolada

LUZLED LailuminacióndelalinternavaafuncionarapartirdelucesLED.Estetipodeluzpresentaciertasventajasencomparaciónconlastradicionales.Porotrolado,laluzLEDdestacaporsufunciónecológicaquesedetallaenAnexo3-ImpactoAmbientalyreciclaje. EnlaTabla10podemosverloquenosofrecelaluzLEDfrenteaotrosmétodosdeiluminación.

CARACTERÍSTICASDELALUZLEDBajoconsumodeenergía(ahorro)AltadurabilidadGranpotencianocondicionadaporladuraciónResistenciaagolpesyvibracionesNoemiteradiacionesinfravioletaeinfrarrojaEncendidoinstantáneoReciclable

Tabla15.CaracterísticasdelaluzLED

7.4-DESCRIPCIÓNDELPROCESODEFABRICACIÓNPara decidir qué procesos de fabricación se van a llevar a cabo es necesariocentrarseendosaspectosfundamentales;lageometríadelapiezayelvolumendeproducción. En este caso, el volumen de producción va a ser elevado, como sepuedecomprobarenelapartado8-Planificación. Las piezas principales de metal (la botella, el eje, el tapón superior y el tapóninferior)sefabricanapartirdeunprocesodemecanizado,enelqueserealizan

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distintas operaciones con maquinaria en un orden meditado para completar laformadeseadacorrectamenteyenelmenortiempoposible. Antesdetomarunadecisiónsehanestudiadodistintosprocesosporloscualessepodrían fabricar las piezasmetálicas. En primer lugar se propuso una inyecciónpormoldeo,peroestenoescompatibleconelaceroinoxidable.Otrosmétodosdemoldeo que se plantean son el de cera perdida y el de molde de arena peroteniendoencuentaquelaproduccióneselevada,noconvieneusarestosprocesospensadosparacantidadesbajasdeproducción. Así pues, se llega a la conclusión de que lomás práctico y lo quemás se puedeadaptaralasnecesidadesdefabricacióndelaspiezaseselrealizarunmecanizadoincluyendodistintasoperacionesenserie. Para la botella y los tapones el proceso va a ser el mismo, es el método másutilizadoparalafabricacióndebotellasmetálicasyconsisteenlosiguiente:

1. Separtedelasplanchasoláminasdeaceroinoxidableadquiridas,lascualessecortanenformadedisco.Estosdiscosdebenposeereldiámetrodelapieza,7,5cm(ounpocosuperior).SemuestranenlaImagen

2. El disco se somete a un prensado, se aplican 600 toneladas sobre ésteconsiguiendoqueseestireycreandouncilindroconfondo.

3. El cilindro ha de ser cortado en su extremo para conseguir la alturadeseadade21cm.Siempresobraalgodematerial.

4. Serealizaunanilloroscadoen lacabezade labotella,estazonadebesermásgruesaparaasegurarlaresistenciadelazonaroscada.

5. Lavadodelapieza.6. Mediante una pistola se rocía con pintura la superficie. En el Anexo 4-

Estudiocromáticosemuestralagamadecolores.7. La pintura se somete a un proceso de secado en un horno a 180 grados

Celsiusdurante10minutos.Asíadquiereelacabadomatedeseado.8. Revisiónfinal.

Esteprocesodemecanizadoduraentotal3horas,paraunlotede125unidades,loquesignificaquepuedenrealizarsemuchasunidadesenpocotiempo.

Ilustración27.Discosdeaceroinoxidable

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Haydosfasesdelprocesoquesedescartaronfinalmente.Unadeellasconsistíaenrealizarunrociadoconpolímeroporelinteriordelabotella,paraasíevitarqueelmaterialafectasealascondicionesoalsabordelagua.Sinembargo,estaprácticaesutilizadaparaotrosmetalescomoelaluminio(elejeesdealuminioperonoestáen contacto con el agua), mientras que en el caso del acero inoxidable, éste nodesprende sabor ni afecta a la calidad del agua, por lo tanto no es necesarioprotegerlazonaencontacto. El otro proceso descartado fue el de revestir el acero inoxidable para quemantuviese la temperatura del interior pormás tiempo. Este revestimiento estápresenteen los termos.Esciertoqueunode losobjetivosdelproyectoesque lacantimploramantenga la temperatura,perosóloconelpropioaceroseconsiguemantenerla en frío durante 8 horas y en caliente durante 4 horas. Como seconsideramásquesuficienteparaelpropósitodelobjeto,noesnecesariorevestirlabotella. Para la fabricación de ambos tapones y el eje, el proceso de mecanizado es elmismo pero ajustándose a susmedidas. En el caso los tapones se partirá de losmismosdiscos,yaquesudiámetroeselmismoqueeldelabotella,perosedeberárealizar un cortadomayor para alcanzar el tamaño deseado, Asímismo, para eltapónsuperior,apartedelroscado,sehaderealizarunaoperacióndetaladradopara conseguir tanto la entrada USB como los orificios laterales para el asa. Encuantoaleje,seledeberáañadireltopeenunextremopormediodeunapequeñasoldadura.

En el caso del asa, no es necesario realizarla a través de un complejo proceso.Debido a su geometría cilíndrica y maciza, se fabricadoblando una varilla deaceroinoxidableparaconseguirlacurvaturadeseada. Caberecalcarque losespesoresde laspiezasmetálicaspuedenvariarrespectoalosseñaladosenlosplanos,yaquealfabricarseapartirdelprensadodeundisconoseasegura lamedidaexacta.Por lo tantoestasmedidasdeben tomarsecomoorientativas.Comoel espesordeestaspiezasnocondicionael resultado finalnosuponeunproblema.Locomúnesqueenel resultado finalaparezcanespesoressuperioresycantosmásredondeados. Porúltimo,lapiezademetacrilato,comohemosdicho,serealizaráapartirdeunprocesodecolada.Seobtieneunacapaatravésdeljarabedeacrílicoqueseviertesobreelmoldecon la formadeseada.Unavezvertido, sepolimeriza,esdecir, seendurecealcalentarsegradualmenteyseenfríaacontinuación. En este caso, el problema que se plantea es que la pieza a fabricar posee dosespesoresdistintosensuforma,loqueimpiderealizarlaapartirdeunmolde,yaque una vez fabricada no se podría extraer. A partir de esta consideración sevalorandosopciones.Ambasconsistenenmodificarlageometríadelapiezaparaadaptarlaalmoldeyquepuedaserfabricada. En las Imágenes28 y29podemos ver una de las soluciones geométricas que sepodría llevar a cabo para facilitar elmoldeo de la pieza. Consiste en eliminar elespesorde laparte inferiorpara así poder extraer lapiezadelmolde sinmayor

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problema. Sin embargo, si revisamos el funcionamiento del mecanismo, esnecesarioqueeldifusorseadhieraalejeparaquepuedafuncionarcorrectamente,porloquesenecesitamantenerelespesorinferiorsinosequierecomprometerelcorrectofuncionamientodelacantimplora.

Lasegundaopción,comosemuestraenlasimágenes30y31escrearunespesormayoren los laterales.Eneste casoesnecesariamás cantidaddematerial, peronospermite fabricarla apartir deunmolde sindificultad a la horade extraerla.Tampocoinfluyealahoradedisiparlaluz,yaqueelmaterialestransparenteyalengrosarloslateraleslaluzemitidatendrámáspotencia.

Ilustración28.Piezaoriginal Ilustración29.RediseñoI

Ilustración30.RediseñoII

Ilustración31.RediseñoII.Corte

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7.5-DESCRIPCIÓNDELMONTAJEUnvezfabricadastodaslaspiezas,sehadeseguirunasecuenciadepasosparamontarelproductoquesemuestranacontinuación:

1. Introducir el circuito de la linterna en el eje, asegurando las conexionesalinterruptoryalpuertoUSB.

2. AdaptarelinterruptordelcircuitoaltopeylaPCBalaentradadelcargador.

3. Introducir el eje en el tapón inferior, haciendo coincidir el tope con

laranura.

4. Enroscareltapónsuperiorconelasasobreelejehastahacercoincidirconeltapóninferior.

5. Colocar el difusor de la luminaria dentro del tapón superior y enroscarlo

conlapartesuperiordeleje.

6. Enroscar lacabezaconelcuerpomediante laroscadel tapón inferiory la

roscadelabocadelabotellaHayque tenerencuentaqueestacantimplorapuedesermontadaydesmontadasegún la función que se quiera utilizar. Si queremos beber de la botella, solo esnecesariodestapareltapónsuperior,comomuestralaIlustración15.RenderIIIenelpunto7.2Descripcióndetallada.Si lo que se desea utilizar es la función de linterna, es necesario desenroscar eltapóninferiordelabotella,quedándonossóloconlapartesuperior,comovemosenlaIlustración32.

Ilustración32.Funciónlinterna

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Por último, si se va a utilizar el producto como luminaria fija, no es necesariodesmontar ninguna pieza, sólo hay que activar el mecanismo para extraer eldifusoryquelaluzseencienda.En el apartado 5 delPliegode condicionessemuestra un esquema completo delmontaje.

7.6-ACABADOFINAL

Ilustración33.RenderIV

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Ilustración34.AmbientaciónI

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Ilustración35.AmbientaciónII

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7.7-EMBALAJEEIMAGENCORPORATIVANuestracantimploramultifuncionaldebeiracompañadadeunaimagenqueledepersonalidadydistinción. Cierto es, que al tratarse de una cantimplora, no es necesario unaprotección aparatosa o compleja (como una caja o recipiente) ya que la propiabotellaesresistenteynonecesitademasiadasmedidas. Para su transporte en camión serán colocadas en serie, unidasporunapiezadecartónduro con agujeros del diámetro de la botella, consiguiendo así sujeción yuna separación entre ellas para evitar choques. El producto debe llegar alconsumidorenperfectoestado. Si bien la cantimplora no necesita una caja o recipiente para su venta, sí quenecesitaunacartadepresentación. Supackagingconsistiráenuncartónrecicladounidopordosagujeroscircularesalcuellode labotellay a lapartemásbajade lamisma.En su costado tendráunacavidadparaelcargadoryelpanelsolarirásituadoenlapartetrasera. Asípues,cuandoelconsumidorseencuentreelobjeto,podráverlacantimplorayasuvez,elpackagingdecartóndondeencontraráconunabreveexplicacióndesufuncionamiento y utilidad. Así mismo, también se añade una hoja con lasinstruccionesenelinterior.

Ilustración36.Packaging Ilustración37.Embalaje

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Como vemos en la Ilustración36, en la parte trasera del embalaje, encontramosunas pequeñas instrucciones de uso muy intuitivas así como el contenido y sucapacidad.En la Ilustración37,podemosver la formadelembalaje,comovemos,tieneunhuecoenellabase,dondeirásituadoelcargadoryenlapartetraseraotroparaelpanelportátil.

Encuantoalaimagencorporativa,seharealizadounlogotipoconelnombredelproducto. Elnombreelegidohasido“WATERN”.Surgedelaunióndelaspalabraseningléswaterylantern.Quesignificanlaprimeraaguaylasegundalinternaofarol.

Esunnombrefácilderecordaryfácildeinterpretar,porlotantoesidealparaelproyecto,yaqueinformadesucontenidodeformadirectayconcreta. En las siguientes imágenespodemosver comoquedaríael resultadoal incluir laimagen corporativa enelproducto. La imagen se sitúa sobre labotellade formavertical,ocupandounlateralcasicompleto.Encuantoaljuegodecolores,lasletrassiempre serándelmismocolorque labotellaperoenun tonomuchomás claro,parafacilitarsulectura.

Ilustración38.Logotipo

Ilustración39.Imagencorporativa

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8-PLANIFICACIÓN Para calcular el tiempoque vamos a tardar en realizar el proyecto, es necesariorealizarunaplanificacióndetallada. Enprimerlugar,sedebeconcretarcuántasunidadessevanaproducir.Éstadebeserunacifrarealista,yaqueellovaarepercutirde formadirectasobreel factoreconómico y sobre el factor de fabricación (Como se muestra en el apartadoProcesosdefabricación). Así pues, se toma como referencia la población española, ya que se pretendevender el producto en territorio nacional. Para averiguar qué porcentaje de lapoblación española realiza actividades como excursiones, senderismo oacampadas, se ha tomado como referencia los datos ofrecidos por la FederaciónEspañoladeDeportesdeMontañayEscalada(FEDME),loscualesmuestranque4millonesdepersonaspracticansenderismoenelpaísdeformaregular,esdecir,un10% de la población total. Este dato incluye, a parte del senderismo, otrasactividades como caminar, pasear, montañismo, observación, fotografía denaturalezaocomidaenelcampo. La investigación de la FEDME explica que estos 4millones de usuarios realizanestas actividades mayormente por la mañana. El público que puede estarinteresadoenelproductodeberealizar lasactividadesenhorariosin luz,yaqueincluye iluminación, por ello podemos estimar que un 5% de la población querealiza actividades en la naturaleza las realizará en horario nocturno. De esos200.000 usuarios, se puede considerar que un 5%de ellos estará interesado encomprar el producto. Siempre es más eficaz tener un objetivo menor para asípodercumplirconlasexpectativaspropuestas. Tomandoestedatocomobase,sellevaaladecisióndeproducir10.000unidades. Paraplasmar la informaciónse utilizaeldiagramadeGantt.Consisteenrealizarun listado con las tareas que se van a llevar a cabo (desde la adquisición demateriales hasta el embalaje) y, teniendo en cuenta el tiempo que se tarda enrealizar cada tareay elnúmerodeoperariosnecesarios, calcular el totaldedíasqueconllevaelproyecto. Toda esta informaciónquedará reflejada enun esquemaque relaciona todos loselementosmencionados. Enestecaso,vamosaconsiderarquelosoperariostrabajanenjornadasde8horasaldía,esdecir,40horassemanales. AcontinuaciónsemuestraenlaTabla17ellistadodetareasyeltiempoquenecesitacadaunaasícomoquiénseencargaderealizarlas:

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TIEMPO REALIZADOPOR1.Pediraceroinoxidable 1día Operario12.Pediraluminio 1día Operario13.Pedirmetacrilato 1día Operario14.Pedirbatería 1día Operario15.PedirlinternaLED 1día Operario16.PedircableUSB 1día Operario17.Pedircargador 1día Operario18.Pedirpanelsolar 1día Operario19.Fabricaciónbotella 11días Operario210.Fabricacióneje 10días Operario211.Fabricacióntapónsuperior 10días Operario212.Fabricacióntapóninferior 10días Operario213.Fabricaciónasa 4días Operario214.Fabricacióndifusor 70días Operario115.Montajefinal 2días Operario316.Embalaje 2días Operario3

Tabla16.Tareas

Paralarealizacióndelproyecto,podemosconcluirsegúnelDiagramadeGanttqueseránnecesarios75días. Hemosdetenerencuentaquesiempresepuedereduciroprolongareltiempoenfunción de los operarios de los que se disponga. En nuestro caso han sidonecesarios3operarios. Del diagrama plasmado en la Ilustración 40 podemos sacar informaciónimportante, como que el proceso que más tiempo requiere es el de colada dePMMAdelapiezademetacrilato. También vemos que se distinguen tres partes a rasgos generales; una primeraetapadondeseabarcantodos lospedidosdemateriales, realizadoselmismodíapor el mismo operario, ya que sin ellos no se puede comenzar a trabajar. Unasegunda faseen laquese incluyentodos losprocesosde fabricación(es laetapaquemás tiempo requiere) y una última etapa en la que, una vez fabricadas laspiezas,seprocedealmontaje,controldecalidadyembalaje.

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Tabla18.Diagram

adeGantt

ANEXOS

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1-DOCUMENTOSDEPARTIDADISEÑOSEXISTENTESComo partida para realizar el proyecto se investigaron todo tipo de productosmultifuncionales basados en una cantimplora o linterna. A continuación semuestranimágenesdelaspropuestasmásinteresantesqueseencontraron.

• CantimploradesenderismoQuechuaEsta es la cantimplora-termo básica que podemos encontrar en el catálogo deDecathlon.Esde1Litrodecapacidadyposeeuncierreherméticoydepequeñasdimensiones. Está creada para ser duradera, debido a que su uso es para elsenderismooactividadessimilares.SemuestraenlaIlustración40.

• CantimploradealuminioQuechuaEn el mismo catálogo de la marca Decathlon encontramos otro modelo decantimplorasimilar(Ilustración41),aunquedistadelaanteriorenvariosaspectos;elmaterialenestecasoesaluminio,símbolodeligereza,sucapacidadesde0,75Litros y su tapón posee un cierre de rosca. Además, este tapón posee unahendiduraredondeadaparafacilitarelagarreyeltransporte.

Ilustración40.CantimplorasenderismoQuechua

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• CantimploradealuminioLaken

Siguiendo en la línea de cantimploras metálicas, encontramos la gama decantimplorasdemarcaLakenensucatálogoonline.Estastambiénsondealuminioypresentanalgunainnovacióndeforma,tantoenlabotellacomoenelsistemadecierre del tapón. Hay que tener en cuenta que la marca Laken es una de lasprincipalesymásimportantesmarcasdecantimplorasennuestropaís.SemuestraenlaIlustración42.

Ilustración41.CantimploradealuminioQuechua

Ilustración42.CantimploradealuminioLaken

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• BotellaDegbit

Aquíhablamosdeunabotellamásquedeunacantimploraperosususospuedenser similares. Además nos interesan sus características multifuncionales yoriginales. Se trata de unabotella fabricada enplástico transparente ecológico ytieneunacavidadenelcentraldondesepuedeintroducirfruta.Elobjetivodeestoesdarsaboryaromatizarelaguaquevamosaconsumirmediantelafrutaqueseintroduzca.EstosepuedeobservarenlaIlustración43.

• CantimploradetritánQuechuaparasenderismoEltritánesunplásticorelativamentenuevoqueseusaparafabricarcantimplorasy recipientes. Se usa principalmente porque es isotérmico(mantiene el aguafresca), sólido, transparente y libre de contaminaciones. Esta en concreto demarcaQuechuaextraídadelcatálogodeDecathlontieneuncierrederoscarápidoyunacapacidadde0,8Litros.PresenteenlaIlustración44.

Ilustración43.BotellaDegbit

Ilustración44.Cantimploradetritán

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• CantimploraLifeStrawGo

Esta cantimplora posee una función muy útil. Tiene un filtro integrado, lo quepermiteeliminarbacteriasdelaguaal introducirlayconvertirlaenpotable.Paraactividades en plena naturaleza, nos permite coger agua directamente del río ybeberlasinnecesidaddetratarlapreviamente.SemuestraenlaIlustración45.

• BotellaSalomonsoftflask500

EstemodelodebotellaestádiseñadoparadeportistasporlamarcaSalomon.Comofunción innovadora, es hinchable, lo que permite una mayor facilidad paratransportarla. Además ocupa muy poco espacio y al ser flexible se adapta acualquierzonasinserunentorpecimientoparaeldeportista.SuimagensedestacaenlaIlustración46.

Ilustración45.CantimploraLifeStrawGo

Ilustración46.BotellaSalomonsoftflask500

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• BotelladeaguaBalhvit

LabotelladeaguacreadaporBalhvitestápensadaparasuusodiario.Esdeaceroinoxidable y tiene como objetivo acabar con el uso de las botellas de plásticotradicionales para así reducir la contaminación que estas provocan. Son de unalargavidaútilytienenunagamadecoloresmuyvariadaparaadaptarsealgustodelusuario.Además,alsermetálica,mantienelatemperaturaensuinterior.TodalagamasepuedeverenlaIlustración47.

• CantimploraWaterbottlespeakerdeCaokuPorúltimo,esta innovadoracantimploradel catálogode lamarcaCaoku,destacaporsusfuncionesañadidas.Estransparenteensupartecentralyproduceluzensuinterior, por lo que puede ser usada como luminaria. Por otro lado, sirve comoaltavoz y se puede conectar cualquier dispositivo pormedio deBluetooth. En laIlustración48quedadetallado.

Ilustración47.BotelladeaguaBalhvit

Ilustración48.CantimploraCaoku

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PATENTESTambiénseharealizadounestudiodepatentesquetenganrelaciónconnuestroproducto.Sehanbuscadopatentessobrecantimplorasy luminariasportátiles,elmotor de búsqueda utilizado ha sido la Oficina Española de Patentes y Marcas(OEPM).Enprimerlugar,esfácilencontrarpatentessobrecantimplorasenEspaña,perolamayor parte datan de hace mucho tiempo y en esta búsqueda se ha intentadocentrarseenpatenteslomásactualesposibles.Destacamosestapatentesobreunacantimploradeestiloclásico:

• CantimploraNúmerodepublicación:I0145550(16/10/1999)Descripción:ConsisteelModeloIndustrialcuyoregistrosesolicitayreivindicaenunacantimplorade las que en su aspecto general recuerda a la de un cencerro de base en formaarriñonada, con reborde obtuso, perimetral, sobresaliente, de la que se elevan susparedes acampanadas. Del cenit de dicho cuerpo emerge el gollete cilíndrico en elque se encuentra el tapón de igual forma que el gollete y está provisto de nerviosrectangularessobresalientesa lo largodel tapón,equidistantesyparalelosentresíque terminan en un zócalo circular plano, sobresaliente.Entreelánguloqueformaelnacimientodelgolleteylapartesuperiordelcuerpodela cantimplora hay una oreja laminar vertical, perforada transversalmente en queestáensartadalaanilladecuelguedelsargentodesujeción.

Ilustración49.Patentecantimplora

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Porotro lado,sibuscamosporel términotermo,losdiseñospatentadossonmásmodernosymássemejantesaloquesedeseaconseguir.

• TermoNúmerodepublicación:D0525158-01(12/O5/2017)Descripción:

Tambiénserealizóunabúsquedade linternasy luminariasportátilespatentadasque tuvieran algún tipo de función añadida o que simplemente destacaran encuandoadiseño.Estabúsquedamásconcretanodiodemasiadosresultados,entreellossedestaca:

• DinamoportátilcombinadaconlinternaNúmerodepublicación:I0132244(16/05/1994)Descripción:Consiste este modelo industrial en una dinamo portátil combinada con linterna,caracterizada en su forma por presentar una base planta de contornoaproximadamente ovoide con pequeños entrantes curvo cóncavos en sus extremos,correspondientes a acanaladuras de la pieza superior, base a partir de la cual selevantan paredes de forma vertical en la parte posterior y ligeramente extraplomadasen laparte frontalyen los laterales,mayormenteen laparte frontal, en

Ilustración50.Patentetermo

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donde dispone de una gran porción o cajeado, a modo de pulsador, cuya formalateral asemeja una cuña y presenta una acanaladura central longitudinal, a laderechaeizquierdadelacualsobresendassuperficiesidénticas,aparecenmultituddepequeñosresaltesesféricosalineados,tantolongitudinal,comotransversalmente.en lazonaposteriordisponetambiéndeunaacanaladuracentral,hastaunresaltequeiniciadoenamboslaterales,enformadesuperficiescurvoconvexas,decontornoparabólico, dispuestas oblicuamente, se unen en la parte posterior, formando unasuperficie, ligeramente convexa y sobresaliente. la zona superior finaliza en dosplanos inclinados, uno frontal de sensible inclinación y otro posterior de mayorsuperficie,peroconbastantemenorgradode inclinaciónycontornoparabólico,encuyazonacentralselevantaunsectortubulardesensiblediámetro,acodadohaciaelfrente, finalizandoenunanillocilíndricodemayordiámetroqueenmarcaundiscoligeramente abombado, anillo dispuesto oblicuamente, hacia la parte posterior,coincidiendoensuinclinaciónconlazonafrontalsuperior,enlaque,pordebajodelcitado anillo, presenta una superficie de contorno parabólico con un pulsadorcircularcentrado.todoellotalycomoserepresentaenlosdiseñosadjuntosensietevistasdiferentes.

Porúltimo,seañadelapatentedeunalámparaLEDportátilconfuncionesqueseadecúanaloquesepretendealcanzar.

Ilustración51.Patentedinamo

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• LámparaNúmerodepublicación:D0521676-04(29/07/2015)Descripción:Lámparademesa,estructuradeaceroinoxidableolatón,tulipadecristalesmeriladoyluminariaLEDportátil.

2-ESTUDIODELUSUARIOYSUENTORNOEsteproductoestádiseñadoparaunsectorespecíficodelapoblación,porlotanto,seránecesarioestudiar susnecesidades, su comportamientoy su relaciónconelambienteyentorno.El sector que comprende este perfil de usuario está formado por personas quepracticanactividadesalairelibre.Principalmente:

• Excursionistas• Deportistas• Campistas

Engeneral, cualquierpersonaquevaya a realizarunaactividaden lanaturalezaporuntiempoprolongado,yaquevaanecesitaraguayluz.Estoabarcaunrangodeedadesycondiciónmuyalto,además,suusonoescomplejo,porlotantonosenecesitadeunconocimientoounapreparaciónprevia.

Ilustración52.Patentelámpara

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Apesardenoimponerrestriccionesalapoblaciónparasuuso,esciertoque,comohemos dicho, está diseñado para un públicomás concreto.Está pensado para elperfil de excursionista que realiza caminatas y acampadas por la naturaleza (elbosque,lamontaña...etc.).Asípues,sevanaestudiarsusnecesidades.Paraello,sehaentrevistadoavariosusuariosdelsector.Acontinuaciónsemuestranlasprincipalesideasextraídasdeestasentrevistas:

• Elusuario se sometea transportarmuchopeso, yaquedeben llevargrancantidaddeelementossivanapasarlanocheenelcampo.

• El agua que transporten debe estar preferiblemente fría, para poder

hidratarsebien.

• Unacantimplorademenosde1litrodecapacidadesconsideradadepocautilidad, no sería suficiente agua y una de mucha mayor cantidadtampocotendríademasiadautilidadyaqueresultaríamuypesada.

• Lalinterna,cuantomásduresubateríamejor,esimportantetenerluzenla

nocheymejorsinohayqueestarpendientederecargarla.

• Ladurabilidaddelaluznodebecomprometersuintensidad,muchasveces,lasluminariasdealtaduración,vanperdiendopotenciaynoiluminanigual.

• Siempreesnecesariollevarunfarolo luzfijaparaservistoynoperderse

enlaoscuridad,asícomoparailuminarunamesaolazonadondesevayaacenar.

• La resistencia tiene que ser alta. Es común que los objetos se caigan, se

raspenoseamontonenunosconotros.

Para conocer mejor la opinión de los usuarios, a continuación se adjunta unaentrevista completa de las que se realizaron. Las preguntas fueron siempre lasmismasyenestecasoelentrevistadoesR.PenadésSuay.

ENTREVISTA

R.Penedésesscoutdesdequeerapequeño,viveentreacampadastantodemonitorconlosmáspequeñoscomodeexcursionista.Actualmenteseencargadelaorganizaciónylalogísticadeloscampamentosscout;preocuparsedequesellevetodolonecesario,eltransporte,lacomida…ademásdeenseñar a los niños y cuidar de ellos. En su tiempo libre disfruta realizandoactividadesalairelibrecomoescalada,senderismo,trekkingoalpinismo.Debido a su gran experiencia en el sector, ha sido seleccionado como usuariomodelodenuestroproducto:

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¿Qué objetos consideras indispensables para una excursión o salida alcampo?Los objetos que nunca pueden faltar son la esterilla, el saco, la linterna y lacantimplora.Perosinduda,detodoselloslamásimportanteeslacantimplora,noconciborealizarcualquieractividaddeestetiposinagua.Tambiénesimportantelaropa,calzadoadecuado,chubasqueroparalalluviay,sise trata de una excursiónmás larga, utensilios para la cocina, indispensables elhornilloylosplatosycubertería.¿Suponeelpesounproblemaalahoraderealizarestetipodeactividades?¿Cuálessonlosmayoresproblemas?Parasenderismoyactividadesqueconllevenandarsíqueessiempreunproblema,puestoqueandamosdurantemuchashorasylaespaldaseresiente.Para acampadas de scouts, solemos llevar todo en coche así que no supone unproblema.Dependedelaactividadperoengeneralsiempreesmejorllevarelmínimopeso,siempre estamos fijándonos en el peso de los objetos, es mejor llevar unchubasquerode230gramosqueunode400.¿Condicionaelespaciodelamochilaalahoradellevarobjetos?Comohedichoantes,dependede la actividadprincipalmente.Tambiéndependede los litros de lamochila (la capacidad), si voy a pasar un día de escalada,mellevaré unamás pequeña porque no necesito tantos objetos como sime voy deacampadadosnoches.Asíquesí,condiciona.¿Quémododecargatienenlaslinternasqueusáisnormalmente?¿Presentanalgúnproblema?Laslinternasqueusanlosniñosdescoutssonsiempredepilas,mientrasquelosaparatos de iluminación que utilizamos a un nivel más profesional (como es elalpinismo)sepuedendividirendosgrupos:Los que llamamos lumis, que son farolillos o luces fijas, son siempre de cargaeléctricamedianteentradaUSB,mientrasquelaslinternasdemanoofrontalessondepilas.Engeneral,laspilassiempredanproblemas,apartederesultarmáspesadoparaunobjetodemano,laspilassecaen,sepierden,hayquellevarrepuestosyencimason muy contaminantes. Por otro lado, los de carga USB nos suelen dar muybuenosresultados,ademásduranbastante.¿Has usado paneles solares o sistemas de carga solar alguna vez en lasexcursiones?

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Sí, para las excursiones y campamentos de scouts siempre, para todas las luces.Sobre todo para bombillas, luces fijas etc. Siempre dan buen resultado, sonprácticosycómodosdetransportaryencimaesenergíarenovable.

¿Quécapacidadrecomiendasparaunacantimplora?1litro.0,75sequedacortoy0,5nipensarlo.Sipasamosa1litroymedioyaresultademasiadograndeypesado.Lamedidaperfectaeslade1litrosinlugaradudas.

¿Qué materiales son más comunes o resultan más útiles para unacantimplora?Los más comunes son el plástico y el metal, casi siempre aluminio y aceroinoxidable. Yome decanto por lasmetálicas, porque conservanmuchomejor latemperaturadelaguayelsabor,peroesverdadqueahorahayalgunasdeplásticoblandoquesehinchanysedeshinchanquesonmuycómodasparacaminar.¿Tienesencuenta laproteccióndelmedioambiente?¿Quémedidas tomáisconrespectoalosobjetos?Siempre,desde laropaquecompramos,quesiempreesrealizadaconconcienciarespectoaestos temashasta loqueyahecomentadocomoes lacargasolaroelusodematerialesreciclados.Tambiénintentamosreduciralmáximoelusodeplástico,sobretododebolsasquesonmuytípicasycontaminanmucho.

CONCLUSIONES

Teniendo en cuenta la opinión de los usuarios antes recogida, se llega a lassiguientesconclusiones:0- Una cantimplora con luminaria nos permitiría ahorrar espacio y reducir

peso.1- Unacapacidaddeunlitroseríalamásadecuada.

2- Deberíamosutilizarunmaterialpara labotellaquenospermitamantener

latemperaturadelinterior,comountermo.3- Esobligatorioelusodematerialesresistentes.

4- Usodeunasbaterías,pilasosistemadecargaqueproporcionedurabilidad

eintensidad.5- Funcióndeluminariafijaparailuminarelentorno.

79

3-IMPACTOAMBIENTALYRECICLAJEHoyendía,queeldiseñodeunproductosearespetuosoconelmedioambienteesunacondiciónobligatoria.Esimportantereducirelimpactoambientaldeunobjetoyasegurarsureutilización.Enel casode la cantimploramultifuncional, sehan tenidoencuenta todosestosconceptos desde el primer momento, para asegurar que su utilización no seadañinaparaelmedio.Esimportanteseñalarque,además,esteobjetovaaestarencontactodirectoconlanaturalezadurantesuuso,unmotivomásparaasegurarsucalidadmedioambiental.Elprimerpasoha sido seleccionar losmaterialesadecuados, yamostradosenelpunto7.3delaMemoria.Acontinuaciónseespecificaelporquédelaseleccióndeestosmaterialesenrelaciónconelimpactoambiental.En primer lugar, elacero inoxidable es elmaterial principal del producto y esconsiderado un metal “verde”, ya que posee varias características que lo hacenambientalmenteamigable:

• Es100%reciclable• Suvidaútilesmuylarga• Noproduceemisiones• Altaresistenciaalacorrosión(estoayudaasudurabilidad)• Nonecesitamuchomantenimiento• Noresultatóxicoparaplantasopeces• Conservaelagua

Gracias a su durabilidad y a ser 100 % reciclable, nos aseguramos de que noresultarádañino.Pararespaldarestosdatos,acontinuaciónsemuestraenlaTabla19laevaluaciónambientaldelaceroinoxidablerealizadaenelaño2002porelForoInternacionaldelAceroInoxidable.Estainformaciónhasidoextraídadeunapublicaciónparalapáginaaplicainoxdela ingeniero metalúrgica Catherin Houska, la cual se puede consultar en sutotalidadenelpunto4.2-Bibliografía de laMemoriadelproyecto. Enél escribesobrelascualidades“verdes”delaceroinoxidableysusventajasparaconstruirunmundomásecológico.

80

¿Cualeselcontenidodelreciclado? 60%*¿Es100%reciclable? Si¿Proporcionalargavida,reduciendolafrecuenciademantenimientoydesechoeliminación?

Sí

¿Haycontenidorecicladopost-industrialypost-consumidor? Sí¿Esdesviadoeldesperdiciodeconstruccióndelosrellenossanitarios(Altovalordelachatarraypotencialdereúso)?

Sí

¿Puedeserrescatadoyreutilizadodurantelasrenovacionesdelaconstrucción?

Sí

¿Esunmaterialdebajaemisión?(sinrecubrimientosporlotantohayceroemisiones)

Si

¿Puedeayudaramejorarlacalidaddelaireinterior?(Sincompuestosorgánicosvolátiles,ductosresistentealacorrosiónconaltacapacidaddelimpieza)

Sí

¿Ayudaaevitarelusodematerialesquesontóxicosparaelmedioambiente?(barrerasdetermitasdelargaduración,elescurrimientonoestoxicoparaplantasopeces)

Si

¿Puedeahorrarenergía?(pantallassolaresytechados) Sí¿Puedeayudaragenerarenergía?(panelessolares,centraleseléctricas) Si¿Puedeconservarelagua?(tanquesytuberíasparaaguainterioresysubterráneosresistentesalostembloresyalacorrosión)

Si

¿Lospanelesreflexivospuedenagregarluznatural? Sí¿Puedealargarlavidadeotrosmateriales?(Piedra,mampostería,madera,otrosmetalesdelargaduración)

Si

Tabla17.Evaluaciónambientaldelaceroinoxidable

*Hayquetenerencuentaquealtratarsededatosdelaño2002,elíndicepuedehaberdisminuidodebidoalareducidadisponibilidaddechatarra.El aluminio, como principal característica, podemos decir que es fácilmentereciclableyqueesteprocesorequieremuypococonsumo(un5%)comparadoconel proceso de obtención directo. Por lo que si utilizamos aluminio reciclado,estaremos reduciendo el consumo de energía y la contaminación del proceso.Tambiénesresistentealacorrosión.LaIlustración53muestraellogotipoqueidentificaalaluminioreciclado,elcualdebeestarpresenteenlaspiezasqueserealicenconestematerial.

Ilustración53.Aluminio

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Por otro lado, el difusor de luz está realizado en plástico, un material bastantedañino, ya que no es capaz de adaptarse a la naturaleza y persiste provocandodañosalentorno.Porello,debesertratadoyrecicladoobligatoriamente.El ladopositivoesqueestematerialesaltamentereciclable.Suproducciónesdebajo coste ypuede llevarundesarrollo sostenible, por lo tanto esnecesariounacorrectagestiónde lapiezadurantesuusohastasu finparaasegurarelcuidadodelmedioambiente.Enconcretoelmetacrilatoesresistenteaimpactosydegrandureza,loquenosaseguraunavidaútilmásprolongada.Los sistemas de carga eléctricos y el panel solar también son amigablesecológicamente hablando, por ello se han seleccionado estos métodos de carga,evitandosistemasmuycomunescomosonlaspilasolasbateríasrecambiables.Porúltimo,tambiénsehatenidoencuentalailuminaciónqueproducelalinternade la cantimplora. La luz de ésta es LED, debido a sus enormes ventajasmedioambientales:

• LosLEDtienenunagraneficaciaenergética.• Suesperanzadevidaesdehasta40000horas• Suconsumoesmuybajo,loquepermiteahorrarmuchaenergía.• Elbajoconsumonocondicionasupotencia.

Por lo tanto, es la solución más adecuada para nuestro producto si se quiererealizarelmínimodañoposiblealentorno.Enel siguientegráficopodemosverunacomparaciónde laeficiencia (lm/W)decuatrotiposdelucescomercialesdisponiblescomosonHM,Inducción,TL5yLED.Estainformaciónhasidoextraídadeunartículotitulado“Analysisofenergysavingin industrial LED lighting: a case of study” de la revista de ingeniería DYNApublicadoenelaño2015.ElartículorealizaunanálisissobreelahorroenergéticoeniluminaciónquesuponeelusodetecnologíaLED.

0

20

40

60

80

100

120

140

HM Inducción TL5 LED

Eficiencialm/W

Ilustración54.Gráficacomparativadeeficiencialumínica

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EnlaIlustración54seobservaconclaridadloqueyahabíamoscomentado,laluzLEDesmuchomáseficientequeelrestodetecnologíasdeiluminaciónactuales.Además,enestemismoartículodelarevistaDYNA,tambiénrealizanunestudiodelaeficiencialumínica.Paraello,comparanladepreciaciónlumínicaentredistintasluminarias.Lasiguientegráficamuestralaevolucióndelflujoluminosoenfuncióndeltiempo:Asípues,quedamostradoen la Ilustración55 que la luzLEDse comportadeunmodo uniforme y su eficiencia es mejor, ya que tiene mayor duración y menosdecrecimientoqueelrestodeluminarias.Conesta informaciónsobre laeficiencia lumínicadelLED,sepretende llegara laconclusióndeque,apartedeútil,esmuchomásecológicoelusodeestesistemadeiluminación,yaquesuusoesmásprolongadoyalnonecesitartantosrecambios,generamuchamenoscantidadderesiduoscontaminantes.Comoconclusión, conestosmateriales,estamosasegurandoqueelobjetoseadelarga duración, para evitar que sea sustituido rápidamente. Además, son todosreciclables,loquenospermitereutilizarlosyasínocreardesechoscontaminantes.También el impacto ambiental se encuentra en acciones relacionadas con elproducto,comosoneltransportedelosmateriales,sudistribuciónolosprocesosdefabricación.Se deben pedir todos los materiales en terreno nacional, para evitar largastrayectorias y así contaminar menos en el viaje. Es importante llevar un buenproceso de logística para que todo sea realizado de la formamás efectiva y singastos innecesarios. Así, a parte de ahorrar tiempo y dinero, se evita lacontaminacióninnecesaria.En losprocesosde fabricaciónmencionados tantoenelpunto7.4de laMemoriacomoen el punto3 delPliegodecondiciones,seproducirá lamenor cantidaddedeshechosposiblesyelmenorconsumodeenergíaposible.

Ilustración55.Graficacomparativadedepreciaciónlumínica

83

4-ESTUDIOCROMÁTICOUnaimportantedecisiónatomaresladelagamadecoloresenlaqueseproduciráelproducto,yaquevaa representar laprimera impresióndel clientey las ideasquesequierentransmitiraeste. Enprimerlugar,sehadecididoquelosacabadosvanaserdecoloresmatesyvanacubrir toda labotella.En cambio, el tapón, contará conelpropio colordel aceroinoxidable. Para la elección de la gama cromática se ha intentado romper un poco con lotradicional, evitando tonos oscuros y buscando acabadosmás vivos. Los coloresdeben adecuarse al ambiente donde van a ser expuestos, por lo tanto, se hanelegidotonospresentesenlanaturaleza.Loselegidoshansidoelazul,elrojoyelnaranja. Estas tres tonalidades añaden frescura y dinamismo al producto y permiten alusuariointeractuaralahoradeelegirelmodeloquemáslesagrade. Por último, finalmente se ha querido añadir un acabado en negromate, para elpúblicomásclásicoymásdiscreto.Uncolorquedestacaporsueleganciayasí,conestascuatroopciones,nospodemosacercaraunpúblicomásdiverso. EstoscoloreshansidoextraídosdelaguíacromáticadePantoneysemuestranacontinuaciónenlasIlustraciones56,57,58y59:

Ilustración56.Pantone1235C Ilustración57.Pantone3545C

Ilustración58.Pantone171C Ilustración59.PantoneBlackC

84

5-ESTUDIOSERGONÓMICOS Traselestudiodelusuario,elobjetivoescrearunproductocómodo,quesepuedausarconfacilidadyseasatisfactorioparaelconsumidor. Paraelloesimportantedesarrollarunestudioergonómico,paraadaptarelobjetoalapersona,mejorandoasísueficiencia. Ennuestrocaso,nosdebemoscentrarenelestudioergonómicoyantropométricodelasmanos,yaquenuestroobjetosemanipulayutilizamedianteellas. Lacantimploratieneunaformacilíndrica.Eslaformamásadecuadaparaeldiseñode botellas ya que la mano se adapta con mayor facilidad a superficiesredondeadasqueapiezasconmuchosvértices.Además,permitequeelagarreseamásfirmeyeficiente,sincausaresfuerzosdemás,apesardequeelcierrenoseacompleto (es decir, que el dedo pulgar no llegue a juntarse con el resto de losdedosalrededordelobjeto).

Como la cantimplora tiene una capacidad de un litro, hay que encontrar unequilibrioentreeldiámetrodelacantimploraysualtura,yaqueelpesodeéstanopuedecomprometerlasujeciónconunamano.Asípues,sehanextraídolasmedidasantropométricasdelamanodelapoblaciónespañola (de entre 19 y 65 años) del libro Antropometría aplicada al diseño deproducto, escrito por Margarita Vergara y María Jesús Agost y publicado por laUniversidadJaimeI.

Ilustración60.Ergonomía

85

HOMBRES Percentil5 Media Percentil95 Desviacióntípica

Longituddelamano 170 188 205 10,8

Longitudperpendiculardelapalmadelamano

98 108 119 6,2

Anchuradelamanoenlosnudillos 78 86 95 5,2

Longituddeldedoíndice 66 75 84 5,5

Anchuraproximaldeldedoíndice 18 21 23 1,4

Anchuradistaldeldedoíndice 16 18 20 1,2

Tabla18.Dimensionesdelamanodelapoblaciónespañola(hombres)

MUJERES Percentil5 Media Percentil95 Desviacióntípica

Longituddelamano 159 175 191 9,8

Longitudperpendiculardelapalmadelamano

90 99 108 5,4

Anchuradelamanoenlosnudillos 70 77 84 4,2

Longituddeldedoíndice 62 69 76 4,4

Anchuraproximaldeldedoíndice 16 18 20 1,2

Anchuradistaldeldedoíndice 13 15 17 1,2

Tabla19.Dimensionesdelamanodelapoblaciónespañola(mujeres)

Para que lasmedidas que diseñemos sean adecuadas para toda la población, nodebemosfijarnosenlamedia,sinoenelpercentilquehagareferenciaalapartedela población que pueda tener dificultades para usar el objeto. Por ejemplo, siestamos midiendo el agarre, el percentil 95 no va a tener problemasantropométricos,porquesusmanossonmásgrandes.Sinembargo,elpercentil5,altenermanosmáspequeñassíquepuedenpresentardificultadesparaagarrarlabotella. Por lo tanto debemos fijarnos en el percentil 5 de mujeres (presentanmanosmáspequeñas).

86

Las medidas principales seleccionadas se muestran en la Ilustración 61. Se hantenidoencuentatodoslosdatosantesmostradosenlaTabla20ylaTabla21paraestimarunasdimensionesquecumplancon los requisitosantropométricosde lapoblaciónespañola.

Se trata de un diámetro de 7,5 cm y una altura total de 25,50 cm. Con estasmedidas nos aseguramos de que el usuario pueda coger la cantimploracómodamenteypuedarealizardistintasaccionescomobeberorellenarladeaguaconunasolamano.

Sinembargo,apesardequeelproductopuedaserperfectamentemanejadoconestas dimensiones, puede resultar incómodo si se sujeta durante un tiempoprolongado.Enelcasodequerertransportarlacantimploraconlamanoduranteuntrayectolargo,puederesultarcansadoeincómodo,ademásdeprovocardoloresenlamanoylosdedos.

Paraellosehadecididoincorporarunasoluciónergonómica.Sehaincorporadounasa en el tapón superior para facilitar el transporte y añadir la posibilidad decolgaroengancharelproductoamerced.

Entre el asa y la botella se ha dejado un espacio suficiente para que se puedasujetarconlosdedosconfacilidad.EnlaIlustración62sedetallaelaspectodelasa.

Ilustración61.Medidasbase

Ilustración62.Medidasasa

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Porúltimo, cabeestudiarergonómicamente ladimensióndel tapón,yaquedebesermanipulado con los dedos para extraer y guardar el difusor. Se trata de unmovimientosuaveynaturalrealizadomediantelosdedosíndice,corazónyanular,porlotantodebetenerunamedidaquepermitainteraccionarconcomodidad.Conlaotramanosedebesujetarlabotellapararealizarlaacciónconefectividad.

EnlasiguienteIlustración58semuestranlasmedidasestablecidasparaeltapón.

6-PANELSOLAR

Elpanelsolaresunelementoqueseincluyeconelobjeto.Estevaaseradquiridoyfunciona a través de energía solar. La tecnología de iluminación solar consigueconvertirlaradiaciónsolarenelectricidaddebidoalascélulasfotovoltaicas.Estesistemasehaelegidoprincipalmenteporquecuandoserealizanexcursionesoactividadesalairelibre,nosetieneaccesoalacorriente,porlotanto,esnecesarioutilizar otro tipo de fuentes. Además, el panel solar supone un ahorro de luz,porquelafuentedealimentaciónnotienecosteyasímismo,noconsumeenergíaeléctrica.Pararecargarelpanelsolar,esnecesarioexponerloalaluzdelsolduranteeldía.Éstepanelpuedeasegurarunaautonomíade8horas.Porotrolado,comohemosdichoenel apartadodeMedioambiente,esuna tecnología totalmente respetuosacon el medio ambiente y permite almacenar energía para usarla cuando seanecesario.En la Ilustración64semuestraunesquemadel funcionamientodeunpanelextraídodelblog“EnergíasrenovablesenMéxico”,elcualsepuedeconsultarenlabibliografía..

Ilustración63.Medidatapón

88

7-FUNCIONAMIENTODELMECANISMO

Para conseguir que el difusor de la luminaria fuese extraíble se incorporó unmecanismo de roscas que imita al de un pintalabios. Este mecanismo defuncionamiento es común en objetos de higiene como desodorantes de rosca odispositivosdeaplicación.Poniendo la atención sobre el plano de corte de la Ilustración61, vemos que elmecanismodeaccionamientofuncionaapartirdeunabase(1)cilíndricaqueestácapacitada para girar sobre si misma. Dentro de esta base, hay una piezaintermedia(2)queestároscadatantoexteriorcomointeriormente,queasuvez,tieneunapiezacorredera(3)ensuinterior,lacualestároscadaexteriormenteyeslaqueascenderáempujandolapiezainterior(10)haciaarriba.

Ilustración64.Pintalabiosposición1

Ilustración65.Pintalabiosposición2

Ilustración64.Panelsolar

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La base tiene un cuello roscado (6) en su parte superior, por lo tanto, sumovimiento giratorio respecto a la envolvente, produceundesplazamiento axialde la pieza intermedia (2) y la pieza corredera (3) sin giro, hasta que la piezaintermedia(2)alcanzasupuntodeavancemáximoycomienzaagirarconlapiezabase(1),empujandoasíalapiezatope(9)yprovocandolasalidadelpintalabios(10).

Esta información ha sido extraída de la Oficina Española de Patentes y Marcas(OEPM), concretamente de dos patentes tituladas Lápiz de labios con cierre(20/03/2018)porWeckerleGMBH yDispositivoaplicadordeproductoenbarrayuso (31/10/2018) por Parfums Christian Dior. Ambas publicaciones pueden serconsultadasenelapartado4.2-BibliografíadelaMemoria.Tomandoesta idea,sedesarrollóelmecanismode lacantimploramultifuncional.Enestecaso,el tapónactúacomobasedelsistemayelejecomopiezacorrederaqueempujaeldifusordeformaaxial.Comohemosvistoenelapartado7.2-DescripcióndetalladadelaMemoria,tenemosennuestroconjuntolapiezatapónsuperior(1)coninteriorroscadoylapiezaeje(2) con exterior roscado. Esto permitirá que, cuando se realice el movimientogiratorio del tapón, el eje acompañe elmovimiento. En este caso, en vez de unapieza intermedia comoenelmecanismodelpintalabios, hemosañadidoun tope(5) al eje y una ranura (6) al tapón inferior (3), demodoque, cuando se gire eltapón sobre sí mismo, el eje no acompañará estemovimiento de giro, sino que

Ilustración66

90

realizará un movimiento axial ascendente hasta alcanzar su punto de avancemáximoyempujaráeldifusor(4)haciaelexterior.

En la ilustración 67 vemos la posición final del movimiento tras girar el tapón,dondeeltope(5)seencuentraenelpuntomásaltodesurecorridoporlaranura(6). Como vemos, el difusor de la luminaria ha quedado completamente aldescubierto,porlotantosecumpleelobjetivo.Porúltimo,enlaIlustración68yenlaIlustración69,serecreanlaposicióninicial(A)y laposición final (B)del tapóntrasrealizarelmovimientodegiro.Comoseobserva,enlaposiciónAeldifusorestácompletamenteacopladoaltapónsuperiory cuando se activa el mecanismo, este realiza una trayectoria ascendente hastallegaralaposiciónB.

Ilustración67.Seccióncantimplora

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8-CIRCUITOParaqueelmecanismofuncione,faltauncomponentemuyimportante;laluz.ParaquelasbombillasLEDseiluminenesnecesariouncircuitoeléctrico.Comoyasevioenelapartado7.2delaMemoria,elcircuitodeunalinternacomúnestá formado a partir de dos baterías, una resistencia, un condensador, uninterruptor y las bombillas de LED necesarias. A continuación se muestra elinteriordeunalinternacomercial: LaimagendelaIlustración70hasidoextraídadelartículotitulado¿Cómofuncionaunalinterna?DelaempresadecomercializacióndematerialesparalaconstrucciónMNdelGolfo.El focodebombillasLEDdebe situarseen sintonía con la lentede la linterna, lacual debe estar en contacto con el difusor, para que al emitir la luz salga conpotenciahaciaelexteriore ilumineconefectividad.SihaymásdeunLED,estosdebencolocarseenparaleloy la corrientedebe ser limitadaporuna resistencia.

Ilustración68.PosiciónA Ilustración69.PosiciónB

Ilustración70.EsquemalinternaMN

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Porotrolado,sedebencolocarlasbateríasrecargablesyelinterruptor,ennuestrocaso,elinterruptorestásituadoenelbotóndeltope,comoseexplicaenelpunto7.2 de laMemoria, para que se accione al extraer el difusor y tiene que estarconectadoconelrestodelcircuito.Todoestecircuitovaaseradquiridoysesitúaenel interiordeleje,elcualvaaservirdeproteccióndelconjunto.Altratarsedeunabateríarecargable,debeestarencontactopormediodedoscablescon laplacaPCBquesesitúaen laentradaUSB(consultarlaIlustración26enelpunto7.2delaMemoria).Elejevaaestarenmovimiento cuando se accione el mecanismo, por ello, tiene una ranura lateralparaqueloscablesqueconectanconelpuertoquedenholgadosynosufrandaños.Enesta figura sepuedeveruncircuito simplificadode linternadeLEDquebienpuederepresentareldenuestraluminaria.

Ilustración71.CircuitolinternaLED

PLANOS

JUNIO

97

5

99

JUNIO

JUNIO

101

JUNIO

103

JUNIO

105

JUNIO

107

109JUNIO

PLIEGODE

CONDICIONES

113

1-OBJETODELPROYECTOEn el pliego de condiciones se establecen las condiciones técnicas, económicas,administrativasylegalesparaquesepuedallevaracaboelproyecto.El objeto del proyecto es la creación de una cantimplora multifuncional paracomprenderdistintas funcionespropiasdeunexcursionistaenunsoloproducto.Estasfuncionessedefinencomofuncióndecantimplora,funcióndeluminariafijayfuncióndelinternaportátil.Deestemodosepermiteelahorrodeespacioypesoasícomogananciadecomodidad.Sudiseñoesminimalista,conunaformacilíndricayrealizadoenaceroinoxidableconacabadosenpinturamate.Acontinuaciónseprocedeadetallarlascondicionesnecesariasparaeldesarrolloycumplimientodelproyecto.

2-ESPECIFICACIONESTÉCNICAS

En la ilustración 72 se muestra una visaexplosionada para distinguir sus componentesdetalladosenlaTabla22.

1 BOTELLA2 TAPÓNINFERIOR3 EJE4 TAPÓNSUPERIOR5 DIFUSOR6 LUMINARIA

Tabla20.Componentes

Ilustración72.Despiece

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A continuación se va a reunir la información correspondiente sobre las piezasfabricadas (tabla 23) y los elementos adquiridos (tabla 24). Se muestran susmateriales,lasdimensionesylosproveedores.

ELEMENTO MATERIAL DIMENSIONES PROVEEDORBotella Aceroinoxidable 7,5x7,5x20cm GoodfellowTapóninferior Aceroinoxidable 7,5x7,5x4,5cm GoodfellowEje Aluminio 4,5x4,5x5,5cm MetalvinSLTapónsuperior Aceroinoxidable 7,5x7,5x5cm GoodfellowDifusor Metacrilato 6x6x3cm MuchoplasticoAsa Aceroinoxidable 0,3x0,3x8cm Goodfellow

Tabla21.Piezasfabricadas

ELEMENTO DIMENSIONES PROVEEDORLED 4x4x2cm AlibabaBatería 2x2x4cm

Aubatteries

Enchufe 6,5x3,5x2cm

Amazon

Cable 104cm

Amazon

Célulasolar 11,5x8,5cm

MrWatt

Pintura - IbelPinturasPackaging 15x15x30cm Cajacartonembalaje.com

Tabla22.Piezasadquiridas

En el punto 4.2-Bibliografía de laMemoria se pueden consultar laswebs de losproveedores,tantodelaspiezasadquiridascomodelaspiezasfabricadas.

115

3-MATERIALES

Acontinuaciónseprocedeexplicaryampliar la informaciónsobre losmaterialesquehansidoseleccionadosparaconstruirnuestroproducto,loscualessepuedenconsultar en laMemoria del proyecto. El objetivo es plasmar las propiedades ycaracterísticasdeestos. Lacantimploratienepiezasformadasconaceroinoxidable,aluminioymetacrilato.El restodepiezassonadquiridasy sondetalladasenelpunto2-Especificacionestécnicas. ACEROINOXIDABLEAISI316

Este material es una aleación del hierro y contiene níquel y cromo. Estosmaterialessonlosqueofrecenproteccióncontralaoxidaciónylacorrosión.Alsermuysólidoyaltamenteresistente,puedeserutilizadoensituacionesconsideradasquímicaomedioambientalmentegraves. El acero inoxidable se usa principalmente en la construcción y la automoción,aunque tambiénesmuycomúnenelectrodomésticospequeños,almacenamientode comida, cuchillos de cocina o diferentes objetos del hogar, como pararecipientesodecoración. Se trata de un material muy demandado, se producen más de 25 millones detoneladasalaño,porello,sureciclajeesvitalparalaproduccióndemateriaprimayevitarlaextincióndelosrecursosnaturales. Cabehacerhincapiéenelreciclajedeestematerial,yaquealusarseabundantescantidadesalaño,sinoseconcienciadesureciclaje,acabaremosconlosrecursosde este. Para su reciclaje se siguen unos pasos que aseguran su reutilizaciónefectiva, como son la separación, clasificación, embalaje, cizallado, separacióndematerialesyfundición. Como bien explicamos, el acero inoxidable es 100% reciclable ymantiene todassuspropiedadesoriginales,porlotanto,susaplicacionesunavezrecicladosonlasmismas;laconstrucción,eltransporte,elhogar,alimentoseinclusoinstrumentossanitarios. Este material ha sido seleccionado para la fabricación de la botella, el tapóninferioryeltapónsuperior.Eselmaterialmáspresenteenelproductoyjuegaunpapel muy importante. A parte de ser reciclable, la principal razón para suselección es que conserva la temperatura, por lo tanto nos permite transportarbebidas frías o calientes, haciendo función de termo. Además, cabe destacar suresistenciaysuligereza,óptimascualidadesparaunobjetodeestascondiciones.

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En la Ilustración 73 podemos ver una tabla con las características del aceroinoxidableextraídadeunafichatécnicadelaempresaCarboneStainlessSteel.EstafichasepuedeconsultaralcompletoenlaBibliografía.ALUMINIOSERIE100

Elmetal aluminio es el tercer elementomás común de la tierra y se extrae delmineralbauxita. Seproducenanualmenteunos33millonesdetoneladasyunagranpartedeestaproducciónprovienedel reciclaje. Estedato es importante, yaque el procesodeextraccióndelaluminioescostoso,necesitamuchaenergíaeléctrica,asíquedebeserrecicladoparapodersostenerse.Cabedestacarqueelrecicladodelaluminioesunprocesomuysencillo. Elaluminioesutilizadoenunagrancantidaddecasosmuyvariados,seusaparafabricar espejos, latasopapelde aluminio (suusomáspopular).Así comoparaaeronáutica,paralafabricacióndetodotipodepiezasindustrialesoinclusoparacables.

Ilustración73.Fichatécnicadelaceroinoxidable

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Lacaracterísticaquelohaceunmaterialtandemandadoessuligereza.Ennuestrocaso, ha sido seleccionado también por ser resistencia a la corrosión y suconductividad, para proteger así el circuito eléctrico de la linterna, que seencuentraenel interiordeleje.En la Ilustración74semuestraunafichatécnicadelaluminio,dondeseresumensuscaracterísticasypeculiaridades,estafichahasido creada por la empresa Valenciana de aluminios, cobres y plásticos S.A. y sepuedeaccederatravésdelaBibliografía.

METACRILATODECOLADA(PMMA)

A pesar de existir varios plásticos transparentes, este se distingue de los demásporsuresistencia,tantoalrayadocomoalosagentesexternos.Porlotanto,eselmaterialidóneoparaeldifusordenuestralinterna. Seusaparadecoración,piscinas,protecciones,expositoreseinclusofibraóptica. Destacaporsermuyligeroyfácildereparar. Asípues,vaaseridóneoparaeldifusor,yaqueesaltamenteresistentealimpacto,transparente,sirvecomoaislantetérmico,tienegrandureza,esfácildemecanizar,fácildemoldearyesmásligeroqueelvidrio.

Ilustración74.Fichatécnicadelaluminio

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En la Ilustración 75 se muestra una ficha técnica del metacrilato donde seespecificansuscaracterísticas.HasidoextraídadeEmacypuedeserconsultadaenlaBibliografía.

Ilustración75.Fichatécnicadelmetacrilato

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4-PROCESOSDEFABRICACIÓNEn este apartado se van a detallar los tiempos de los procesos de fabricaciónllevadosacaboparalafabricacióndelaspiezasdelacantimploramultifuncional. MECANIZADODELASPIEZASMETÁLICAS

-Corte de las planchas de acero. La máquina tiene una velocidad de corte de 0,5 metros por segundo y una velocidad de retroceso de 0,3 metros por segundo. Por lo tanto, la velocidad total de corte es de 20 segundos por pieza.

-Prensado. 20 segundos por disco.

-Roscado. Los roscados interiores demoran 3 segundos, mientras que los exteriores 5 segundos. Se añade el tiempo de cambio de pieza de 3 segundo. En total se tardan 40 segundos por pieza, teniendo en cuenta la colocación y el ajuste.

-Pintura. El tiempo de pintura por pieza es de 10 segundos.

Para la fabricación de los tapones y el eje se calcula una aproximación de 80 segundos por pieza. Para la botella, 90 segundos debido al proceso de pintura.

COLADADEMETACRILATO La velocidad de inyección del molde es de 4 centímetros cúbicos por segundo. La extracción demora 10 segundos y la preparación del molde se aproxima a unos 25 segundos. En total se calcula que cada pieza de metacrilato necesita de 10 minutos para ser fabricada.

DOBLADOVARILLAS -Elcortedelavarillaenlamedidaadecuadademora20segundos.-Eldobladosuma30segundosmás10segundosporelcambiodepieza.Entotalsecalcula1minutoporasa.

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5-ENSAYOSYPRUEBASSerá necesario evaluar la efectividad y resistencia del producto. Por ello esnecesario aplicar ciertos ensayos antes de comercializar la cantimploramultifuncional.Enestecasoserealizarántantoensayosfísicosymecánicoscomoensayosdelacorrosiónolaoxidación. Acontinuaciónsedetallanlosensayosmáscomúnmenteutilizadosparaenvasesorecipientesdecualquiermaterial,por loqueseaplicarásobreunamuestrade lacantimploraparaconocercómoinfluyesudiseñoosuscondicionesdefabricaciónsobrelaspropiedadesestudiadas. En primer lugar se muestran los ensayos mecánicos, en los que nos vamos acentrar principalmente. Estos determinan la resistencia mecánica del objeto alsometerloaunesfuerzomecánico.Losseleccionadosparaevaluarlacantimplorason:

1. Ensayo de flexión.Respondea lanormaUNEEN ISO7438yconsisteenmedir su resistencia al aplicar fuerzas perpendiculares a su ejelongitudinal.

2. Ensayode tracción.Determinalaresistenciadelproductoalsometerseaunesfuerzodeestirado.SerealizasegúnlanormaUNEEN10002.

3. Ensayodeimpacto.Designalaresistenciadeunmaterialcontrachoqueeimpactos.EnestecasoserealizasegúnlanormaUNEENISO20567-1:2017paramedirlaresistenciadelapinturafrentealimpactodepiedras.

4. Ensayo de compresión y apilamiento. Haciendo referencia a la normaUNE EN ISO 12048:2001, se mide mediante una máquina de ensayo decompresión laresistenciadelembalajecompletoconelproductoyaensuinterior. Este ensayo se aplica durante 24 horas a temperatura ambientedurante las cualesnodebenproducirsederramesniperder estabilidadelapilamiento.

5. Ensayo de dureza. Se trata de la resistencia que opone un objeto a serrayadoopenetradosegúnlanormaUNEENISO6506.

Existen muchos más ensayos mecánicos que podrían ser aplicados al producto,pero los enumerados se consideran suficientes para asegurar la resistenciamecánica de este. Otros ejemplos podrían ser ensayo de rasgado, ensayo derozamientooensayoderesistenciaporpunzado. Porotro lado,hayque tenerencuentaqueal tratarsedeunobjetoquevaa serutilizado al aire libre, se va a someter a las circunstancias generales de laatmósfera,loquepuedeprovocarcorrosiónenlaspiezas,yaseaporlosrayosdelsol o por picaduras e incluso oxidación si se encuentra en ambientesmojados omuyhúmedos,comopuedenserplayasoríos.Porelloseestudialaposibilidadderealizarunúltimoensayo:

1. Ensayo de corrosión. Este ensayo que responde a la norma UNE EN12502-4:2005consisteendejarelobjetoa la intemperieyobservarcómoevolucionaduranteunlargoperíodo.Esteensayoessimpleyprácticoperoquizásrequieredemasiadotiempo.Setieneencuentaquealtratarsedeun

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objeto principalmente formado por acero inoxidable no debería crearproblemasdecorrosiónuoxidacióngraves.

Para que estos ensayos se puedan llevar a cabo se necesita de una maquinariaespecífica que podemos encontrar en los laboratorios demecánica, en este casoconcreto lo máquina necesaria es una de tracción y compresión, con la cualpodremosrealizarlosdistintosensayosantescitados.EnlaImagen76semuestraenejemplodemaquinariapararealizarunensayodecompresiónsobreunapiezametálica. EnelcasodelosLED,nonecesitansometerseaensayosporquesonadquiridosyyasehacomprobadosueficaciayfuncionamientoantesdesupuestaenventa.

Ilustración76.Ensayocompresión

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6-ESQUEMADEMONTAJEEnlaIlustración77sepuedeverelesquemademontajedelproducto.

Ilustración77.Esquemademontaje

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7-REGLAMENTACIÓNYNORMATIVAAPLICABLE.SEGURIDADYSALUD

Par asegurar que el producto es seguro y no dañino para la salud, existe ciertareglamentaciónaplicable,acontinuaciónsedetallalanormativapertinente: CONTROLDECALIDAD UNEEN-ISO9001.Sistemasdegestióndecalidad La empresa promotora debe aspirar a aumentar la satisfacción del clientemedianteun sistemade calidadeficaz, realizando losprocesosde fabricaciónenlascondicionesadecuadasyrealizandouncontroldeellas. Estoincluye: ·El uso de equipos adecuados de producción e instalación y condicionesambientalesdetrabajoadecuadas. ·Disponerdelosrecursoseinformaciónnecesariaparalosprocesosdefabricación. ·Larevisiónyelcontroldelosparámetrosdelprocesoydelascaracterísticasdelproducto. ·El mantenimiento adecuado del equipo para asegurar el correcto proceso defabricación. ·Alcanzar los resultadosplanificados e implementar las accionesnecesariasparamejorarelproceso. ·El cumplimientode toda la reglamentación,normativa aplicableprocedimientosdocumentadosqueconformanelproducto.

ENRELACIÓNCONLAILUMINACIÓN

IEC-62717:2014(Europa)

Normas de observancia obligatoria de seguridad, desempeño o eficienciaenergéticaparalossistemasdeiluminaciónLEDenEuropa.

InternationalElectrotechnicalCommission

Norma de desempeño. Regulaciones técnicas paramódulos con LEDs con o sincontroladorLEDintegradoparailuminacióngeneral.

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USOYMANTENIMIENTO

Elclienteesresponsabledelbuenusodelproducto.Detodasformas,comosehadicho,se incluyeunahojacon las instruccionesdeuso,apartede incluirseenelpackaging.Aquíseespecificanlasdistintasfunciones,cómomanipularlo,montar,desmontar y cómo tratarlo para mantenerlo en perfecto estado y asegurar sudurabilidad. Además, tanto el packaging como las instrucciones contienen lassiguientes etiquetas con los símbolos pertinentes que advierten sobre lascondicionesdelobjetoafindedarleunusoseguroycorrecto.

Marca CE: Significa que el producto cumple con la legislaciónobligatoriayconlasnormasdeseguridadmínimas. El objeto no debe estar al alcance de niños menores de 3 añosparaevitarasíaccidentes. Losmaterialesqueformanelobjetosonreciclables. ElproductoesconformealasnormascorrespondientesdeAENOR.

Embalajeacordealrecicladodelcartón. Reciclajepiezadeplástico(Metacrilato). Reciclajepiezasdeacero(Aceroinoxidable).

Reciclajepiezadealuminio.

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Linternayelementoseléctricosadesecharenlugarespecífico.

ESTUDIO

ECONÓMICO

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1-PRESUPUESTO Paracalcularelpresupuestofinaldelproyecto,seránecesariotenerencuentalosdistintos costes presentes en el desarrollo del mismo. Es decir, tendremos encuenta el coste de los materiales, el coste de fabricación, el coste decomercializaciónyestudiaremoselprecioobtenido,elcual tambiénnosseráútilparacalcularlarentabilidaddeldiseñoysiesteesviable. Comoprimer paso, vamos a calcular el coste industrial. Este es la suma de loscostesdirectosyloscostesindirectos. Loscostesdirectosenglobanalpreciode losmaterialesyelementosadquiridosasí como los pagos a los operarios que vayan a trabajar en la fabricación delproducto. Enlasiguientetabla,podemosverdesglosadoelpreciodecadamaterial,asícomola cantidad que necesitamos del mismo (suponiendo que el lote es de 10.000unidades)ysucosteunitario:

ELEMENTO PRECIODEVENTA

CANTIDADNECESARIAPARA

10.000Uds.

COSTEUNITARIO

Aceroinoxidable(planchas)

267Eur/10Uds. 450m2 0,12Euros

Aceroinoxidable(varillas)

14,52Eur/20Uds. 10.000Uds 0,726Eur

Aluminio 46,70Eur/4,5m2 77m2 0,079EurosMetacrilato 113,74Eur/3m2 56m2 0,21EurosPintura 57,57Eur/4Litros 47,1L 0,067Euros

BombillaLED 0,43Eur/1Ud. 10.000Uds 0,43EurosBatería 8,12Eur/4Uds. 10.000Uds 2EurosCable 0,28Eur/1Ud. 10.000Uds 0,28EurosEnchufe 1Eur/1Ud. 10.000Uds 1Euro

Panelsolar 0,87Eur/1Ud. 10.000Uds 0,87EurosEmbalaje 0,46Eur/1Ud. 10.000Uds 0,46Euros

Instrucciones 0,03Eur/1Ud. 10.000Uds 0,03Euros Costematerial 6,242Euros

Tabla23.Preciodelosmateriales

Lasplanchasde acero inoxidable sonde100x100mmyunespesorde3mm. Senecesitan para cortar los discos, los cuales tienen un área de 0,045 m2, lo quesupone que de cada plancha podemos fabricar 222 unidades. Para obtener las10.000 unidades, serán necesarias 45 planchas. Para fabricar el asa, se utilizanvarillasdeaceroinoxidablequeseadquierenenpacksde20unidades,porlotantoserá necesario comprar 500 packs. El resto demateriales están indicados en la

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tabla.EsimportanterecalcarqueelLED,labatería,elcable,elenchufeyelpanelsolarsonadquiridosynofabricados,enlatablaseespecificasupreciodeventa. Por último, el embalaje se adquiere en forma de caja de cartón y también esimportantedestacarlahojadeinstruccionesquetodoobjetodebeincluir. ComopodemosobservarenlaTabla24,elcostedematerialparaunaunidadseríade6,242Euros. Acontinuación,debemoscalcularcuántodineronecesitaremosparaloscostesdelosoperarios.EnlaTabla25semuestracuántosdíastrabajaráncadaunodelosoperariosycuantocobraránentotal. OPERARIOS DÍAS EUROS/DÍA TOTAL

1 71 40 28402 45 40 18003 4 40 160 4.800Euros

CosteUnitario 0,5EurosTabla24.Costeoperarios

Asípues,escosteunitarioporeltrabajodelosoperariosesde3,45Euros. Sisumamosambascifras,obtenemoselvalordelcostedirecto: COSTESDIRECTOS:6,242+3,45=9,70Euros Porotrolado,quedacalcularloscostesindirectos.Estoshacenreferenciaagastossecundarios o colaterales. Incluyen gastos como los de la luz, la electricidad,amortizacióndelmolde,manodeobraindirectaoelconsumodeenergía. Los costes indirectos se estiman comoel20%de los costesdirectos.Ennuestrocaso,el10%de13,60euros. COSTESINDIRECTOS:1,94Euros El siguiente paso es sumar los dos tipos de costes (directos e indirectos) para obtener elcostetotalunitario,comoindicalaTabla26.

COSTESDIRECTOS 9,70EurosCOSTESINDIRECTOS 1,94EurosCOSTETOTALUNITARIO 11,64Euros

Tabla25.Costetotalunitario

Estecostetotalunitariosetraducecomo:

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COSTEINDUSTRIAL:11,64Euros Acontinuación,sedebecalcularelcostecomercial.Paraello,hemosdesumaralcosteindustrialelcostedecomercialización. El coste de comercialización se puede representar como el 20% del costeindustrial.Enestecaso,el20%de11,64,esdecir,2,33Euros.Porlotanto: COSTEDECOMERCIALIZACIÓN:2,33Euros

COSTEINDUSTRIAL 11,64EurosCOSTEDECOMERCIALIZACIÓN 2,33EurosCOSTECOMERCIAL 13,97Euros

Tabla26.Costecomercial

Ahorayaconocemoselvalordelcostecomercial: COSTECOMERCIAL:13,97Euros

ElúltimopasoserácalcularelPVP(preciodeventalapúblico).Esteeslasumadelcostecomercialmáselbeneficioquesequieraconseguir. Paranuestrodiseño,elbeneficioseráel50%delcostecomercial,loquesuponen6,98euros. BENEFICIO:6,98Euros

COSTECOMERCIAL 13,97EurosBENEFICIO 6,98EurosPVP 20,95Euros

Tabla27.PVP

Porlotantoconcluimos,segúnlaTabla18,queelpreciodeventaalpúblicoserá: PVP:20,95Euros

2-VIABILIDADYRENTABILIDADEl siguiente paso tras obtener el precio de venta al público, es analizar si elproyectovaaserviable.ComosemencionaenelapartadoPlanificación,teniendoen cuenta lapoblaciónespañolaquepractica senderismooactividades similaresen horario nocturno a la que le pueda interesar comprar el producto, se decidefabricar10.000unidades.Enestepuntosepartedelaideadequesedisponedela

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maquinarianecesaria así comode las instalaciones de fabricacióny sistemasdetransporteydistribución. Será necesario calcular el VAN (valor actualizado neto) por año. En este casoconcreto,vamosaestudiarlodurantecuatroaños. Comoinversión,debemossuponerlosgastosquesevanatenerquecubrirparalafabricaciónde10.000unidades.Teniendoencuentaloquecuestadefabricarcadaunidad,seharealizadounainversiónde120.000euros. COSTEINDUSTRIAL 11,64EurosCOSTECOMETCIAL 13,97EurosPVP 20,95EurosPREVISIÓNDEVENTAS 10.000UnidadesINVERSIÓN 120.000EurosINGRESOS 209.500Euros

Tabla28.Costes

En laTabla29 seresumentodos loscostesasícomoelvalorde la inversiónyelvalordelosbeneficiosquesepretendenalcanzar.

Acontinuación,enlaTabla30,semuestralosvaloresdelVANporcadaañodelos4estudiados.Paracalcularlosehatenidoencuentaelflujodecaja.TodoslosvaloressepresentanenEuros.

AÑO 0 1 2 3 4INVERSIÓN 120.000 0 0 0 0UNIDADESVENDIDAS

0 10.000 10.000 10.000 10.000

GASTOS - 139.700 139.700 139.700 139.700INGRESOS - 209.500 209.500 209.500 209.500BENEFICIOS - 69.800 69.800 69.800 69.800FLUJODECAJA

-120.000 69.800 69.800 69.800 69.800

VAN - -52.233 13.560 77.437 139.454Tabla29.VAN

ElcálculodelVANporañoseespecificaenlasiguientefórmula: VANprimeraño:69.800/(1+0,03)^1-120.000=-52.233Euros VANsegundoaño:69.800/(1+0,03)^2-52.233=13.560Euros VANterceraño:69.800/(1+0,03)^3+13.560=77.437Euros VANcuartoaño:69.800/(1+0,03)^4+77.437=139.454Euros

A través de los valores del VAN obtenidos, podemos observar que la inversióninicial será recuperada al acercarse al cuarto año. A partir de ese punto, secomenzaráaobtenerbeneficiosañotrasaño.

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De este modo, se puede concluir que el proyecto es viable económicamentehablando. En este caso se ha consideradoque se venderán10.000unidades poraño comomedida aproximada, lo más probable es que el primer año haya unamenorventayquevayacreciendoexponencialmenteconeltiempo. Sobrelarentabilidad,seesperaquesevendan10.000ejemplaresalaño,entiendafísicaoporcompraonline.Alserunproductodirigidoaunpúblicomuyamplio,sepodrá adquirir tanto en grandes almacenes como en pequeños localesespecializados en deporte, acampadas o senderismo. Se espera que después decuatro años, el producto pueda internacionalizarse y comenzar a vender máscantidad ya que el objetivo consiste en, tras alcanzar a un cierto punto derentabilidad,darunamayorinversiónyampliarelmercado. Volviendoalpreciodeventacalculadode20,95Euros,podemosdecirquesetratade un precio competitivo. Las cantimploras de alta gama (suelen sermetálicas)rondanlos20o25Eurosylanuestra,apartedeserdeaceroinoxidable,contienedistintas funciones gracias a la linterna que no se pueden encontrar en lascantimploras comunes, por lo tanto, sería comprensible que el precio fuese unpocomáselevado. SitenemosencuentaelIVA,elcualesdel21%,nuestracantimploramultifuncionalconluminariasesituaríaenunpreciosuperioralos25Euros,loquesiguesiendoadecuado,teniendoencuentalasventajasqueproporcionayquesehafabricadomediante procesos y materiales de alta calidad. Se trata de un objetomultifuncionaldeprecioasequible.

diseÑo de una cantimplora multifuncional con …

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