Lampara_Odontologica by Pablo Catalán

sDF134 – Trabajo Final del módulo C3

sDF134 – TRABAJO FINAL DEL MÓDULO C3 GRUPO nº 1 Datos identificativos Grupo: 1

CASO: 2

Miembros del grupo: 1. Almela Hernández, Adrián Javier 2. Catalán Pachés, Pablo 3. Royo González, Marta Fecha de entrega:

15/02/2010

Diseño de luminaria odontológica

LightEYE

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INDICE DE DOCUMENTOS

documento_I MEMORIA 1. INTRODUCCIÓN. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA Y ANÁLISIS DEL TIPO DE PRODUCTOS. 1.1. INTRODUCCIÓN. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA. 1.2. PRODUCTOS EXISTENTES EN EL MERCADO. 1.3. LÁMPARAS HALÓGENAS. 1.4. NORMATIVA. 2. DEFINICIÓN Y AMPLIACIÓN DE LOS REQUISITOS Y ESPECIFICACIONES. 2.1. REQUISITOS PRELIMINARES.CASO_1. 2.2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS. PARÁMETROS FUNCIONALES. 2.3. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS. PARÁMETROS GEOMÉTRICOS. 2.4. AMPLIACIÓN DE REQUISITOS. OBJETIVOS DE DISEÑO. 3. SELECCIÓN INCIAL DE LOS MATERIALES. 3.1. PARÁMETROS DE MATERIALES INICIALES. 3.2. INDICES DE MATERIALES. 3.3. MATERIAL SELECCIONADO. 3.4. CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL SELECCIONADO. 4. ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE MATERIALES Y PROCESOS DE FABRICACIÓN. COMPARACIÓN Y VALORACIÓN DE LAS ALTERNATIVAS. 4.1. APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA BOOTHROYD ET AL. 4.2. APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA SWIFT ET AL. 5. DEFINICIÓN Y JUSTIFICACIÓN DE LA GEOMETRÍA DE DETALLE DE LA PIEZA. 5.1. ANÁLISIS DE LA FORMA. 5.2. FORMA BASADA EN PRODUCTOS EXISTENTES EN EL MERCADO. 5.3. FORMA INICIAL. 5.4. GEOMETRÍA DE DETALLE DE LA PIEZA.

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6. ELABORACIÓN Y JUSTIFICACIÓN DEL PLAN DE PROCESOS/HOJA DE RUTA. 6.1. ELABORACIÓN DEL PLAN DE PROCESOS. 6.2. ELABORACIÓN DE LA HOJA DE RUTA 7. DISEÑO Y DESARROLLO DEL MOLDE/UTILLAJE. 8. CONCLUSIONES.

documento_II ANÁLISIS ECONÓMICO 1. CÁLCULO DEL COSTE RELATIVO DEL MOLDE.

documento_III PLIEGO DE CONDICIONES CON LAS ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES 1. INDICES DE MATERIALES. 2. MATERIAL SELECCIONADO. 3. CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL SELECCIONADO.

documento_IV PLAN DE PROCESOS DE FABRICACIÓN DE LA PIEZA 1. PLANIFICACIÓN DE LOS PROCESOS GENERALES PARA EL CONFORMADO DE LA LUMINARIA EN GENERAL 2. GENERACIÓN DE LA HOJA DE RUTA. 3. DATOS DETALLADOS DEL PROCESO.

documento_V PLANOS 1. PLANOS DE DETALLE DE LA GEOMETRÍA FINAL DE LA PIEZA OBJETO DEL TRABAJO 2. PLANOS, A NIVEL DE DISEÑO PRELIMINAR, DEL MOLDE/UTILLAJE NECESARIOS PARA LA FABRICACIÓN DE LA PIEZA

documento_VI

ANEXOS, CÁLCULOS Y OTROS

1. BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN SOBRE EL PRODUCTO. 2. DISEÑO CONCEPTUAL, METODOLOGÍA PARA LA OBTENCIÓN DE SOLUCIONES. 3. CÁLCULOS

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4. CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL SELECCIONADO. 5. ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD. 6. DOCUMENTACIÓN DE INTERÉS. 7. IMÁGENES 3D, AMBIENTACIONES. 7.1. IMÁGENES 3D DEL CONJUNTO. 7.2. IMÁGENES 3D DEL ELEMENTO A DESARROLLAR. 7.3. AMBIENTACIONES. 7.4. DÍPTICO. 7.5. LOGO E IMAGEN.

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documento_I MEMORIA 1. INTRODUCCIÓN. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA Y ANÁLISIS DEL TIPO DE PRODUCTOS. 1.1. INTRODUCCIÓN. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA El objetivo de este trabajo de módulo consiste en diseñar una pieza concreta de un conjunto de orden superior, seleccionar el material más adecuado conforme a los requisitos y especificaciones, y desarrollar el plan de fabricación concretando los elementos necesarios para su fabricación. Partimos del CASO 2: Luminaria para sillón odontológico, cuyos requisitos preliminares son: •

Peso máximo: 0,750 kg.

•

Vida útil: 10 años (funcionando ininterrumpidamente).

•

Tamaño de serie: 500.000 unidades (durante ciclo de vida).

•

Potencia de lámpara MÁXIMA: 250 W.

•

Apta para uso de bombilla halógena.

•

Fácil limpieza

•

Integración con elementos ergonómicos para su manejo.

DIMENSIONES ORIENTATIVAS: definidas por el equipo. Partimos también de la siguiente imagen:

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1.2. PRODUCTOS EXISTENTES EN EL MERCADO. En base a las premisas anteriores se realizó una investigación de productos de estas características existentes en el mercado estudiándolos primeramente en su conjunto y posteriormente por los materiales de los que había sido generado, obteniendo como resultados más destacables los que siguen a continuación. Primer estudio, diferenciando los materiales que generan el reflector; metálicos: aluminio, alzak aluminio.

Con unas dimensiones entre 200 mm y los 400 mm de diámetro. Emplean lámpara halógena de tungsteno. Temperatura del color oscila entre los 4.000-5.000ºk. Intensidad de la luz producida puede variar entre los 20.00040.000 lux. El precio de estas luminarias está en unos 5.000€.

Productos que generan el reflector mediante una pieza, que puede llegar a ser estructural de vidrio dicroico.

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Las características de estas luminarias son similares a las descritas anteriormente.

Luminarias que emplean tecnología LED, que tienen características diferentes a las anteriores; menor consumo, mayor vida de la lámpara, evitan el calentamiento y desarrollan una buena intensidad de la luz

Y por último, carcasas que tan sólo permiten el alojamiento de la lámpara, y es ésta la que tiene el recubrimiento.

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Realizamos también un estudio más detallado de los componentes que forman estas lámparas, del montaje de las mismas, de la articulación que deben permitir para su uso, y de especificaciones concretas como el transporte, cambio de bombilla, instalción, etc.

Figura_1:Explosión de montaje, luminaria DARAY. Fuente: Daray sl400series operating theatre light assembly and operating instructions

Fuente figuras_2 y 3: Instrucciones para el uso y de montaje. KaVo Centro 1540.

Ver características de estas lámparas en el documento VI : BÚSQUEDA DE

INFORMACIÓN SOBRE EL PRODUCTO.

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1.3. LÁMPARAS HALÓGENAS Estudiamos también las dimensiones de las lámpara que se alojan en este tipo de luminarias para tener una idea del espacio necesario entre el soporte de lámpara y la pantalla que aisla en conjunto. Las más apropiadas son aquellas que generan luz fría, similar a la luz diurna, ya que mejoran el diagnóstico del profesional y las elegidas fueron las lámparas halógenas de baja tensión tipo bipin.

Ver características de estas lámparas en el documento VI : BÚSQUEDA DE

INFORMACIÓN SOBRE EL PRODUCTO.

Figura_4: Características técnicas de lámparas halógenas de baja tensión bipin. Fuente figura_4: http://www.luxram.net/productos_iframe.html (Noviembre 2009)

1.4. NORMATIVA Todas las luminarias han de cumplir con la siguiente normativa, según los fabricantes de este tipo de productos: Debe tener un índice de protección IP65 Que cumpla con la normativa IEC 601-1 (EN 60601) Equipos eléctricos para medicina. Especificaciones generales de Seguridad. DIN 67505. Iluminación para laboratorios y salas de odontología. UNE-EN ISO 9680 Odontología. Lámparas dentales (ISO 9680:2007)

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2. DEFINICIÓN Y AMPLIACIÓN DE LOS REQUISITOS Y ESPECIFICACIONES. 2.1. REQUISITOS PRELIMINARES CASO 1: Peso máximo 0,750 kg Vida útil: 10 años (funcionando ininterrumpidamente) Tamaño de serie: 500.000 unidades (durante ciclo de vida) Potencia de lámpara MÁXIMA: 250 W. Apta para uso de bombilla halógena. Fácil limpieza. Integración con elementos ergonómicos para su manejo.

2.2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS: PARÁMETROS FUNCIONALES _Que se permitan diferentes posicionamientos de la luminaria: a techo, a sillón, a mesa. _Que permitan la rotación de la luminaria. _Que el peso de la luminaria (bloque de luz) no restrinja su facilidad de uso y movilidad. _Que sea resistente a los choques y a las vibraciones. _Que genere las dimensiones del foco de luz adecuadas para su uso. Zona de iluminación (VER IMAGEN DOCUMENTO VI ANEXOS UNE-EN-ISO 9680) -La iluminación debe disminuir en intensidad de manera progresiva y regular hacia el borde del patrón de iluminación. El nivel de iluminancia a una distancia de 60 mm por encima de una línea paralela a una línea horizontal que pase por la zona de iluminancia máxima no debe ser superior a 1200 lx, en todas las posiciones de funcionamiento alrededor de la cavidad bucal. (UNE-EN-ISO 9680) _Intensidad lumínica entre 8.000-20.000 LUX. (UNE-EN-ISO 9680) _El índice de interpretación general del color (Ra>85) _Su temperatura de trabajo debe ser como mínimo 1000ºk y como máximo 3000ºk. _Tc (temperatura de color) mayor de 5.000 K (luz fría) _El calor radiante en el diseño se debe medir como la irradiación, E, en W/m2 (E≤350 W/m2) La irradiación debe ser menor o igual a 350 W/m2 en el nivel de iluminancia máxima. (UNE-EN ISO 9680) -La radiación UV efectiva para el nivel máximo de la lámpara dental en la región espectral de 180 nm a 400 nm no debe ascender de 0,008 w/m2. UNE-EN ISO 9680 -Las lámparas dentales se deben diseñar de manera que se evite el riesgo de daños a los conductores eléctricos durante el movimiento de rotación. UNE-EN ISO 9680 -Cuando la lámpara dental esté fijada a un pilar o a una columna, no debe ser posible volcarla. Si la lámpara dental está fijada al techo o a la pared, el medio de fijación no debe estar dañado o roto. UNE-EN ISO 9680 -Si la lámpara dental es regulable por el personal, desde una posición a otra, debería permitir un movimiento rápido y fácil, y además ser estable en la nueva posición. La

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fuerza a aplicar en la empuñadura para volver a posicionar la lámpara dental no debe exceder de 30 N. Los reglajes menores de la posición del conjunto de la fuente luminosa no deben requerir una fuerza superior a 7 N. UNE-EN ISO 9680 -Las lámparas dentales, cuando estén posicionadas, deben estar exentas de movimiento aparente. UNE-EN ISO 9680 -Resistencia mecánica según el apartado 9.1 de la norma Internacional IEC606011:2005. La luminaria de una lámpara dental se debe diseñar de manera que proporcione protección contra los efectos del estallido de las lámparas. Ninguna parte de una lámpara estallada debe salir expulsada. Ensayo según 4.21 de la Norma Internacional IEC 60598-1:2006. -Las masas suspendidas se aplica según el apartado 9.8 de la Norma Internacional IEC 60601-1:2005. _Que genere un conjunto estanco, cuerpo de lámpara cerrado->Utilizar elementos de unión que mantengan la lámpara protegida. _Que permita fácil limpieza y desinfección del conjunto. Todas las partes exteriores tangibles de la lámpara dental, deben permitir la limpieza sin que se produzca el deterioro de su superficie o de los marcados, cuando se utilicen los agentes de limpieza recomendados. -Todas las partes exteriores tangible de la lámpara dental deben permitir la desinfección sin que se produzca el deterioro de su superficie o de los marcados, cuando se utilicen los agentes químicamente apropiados recomendados. UNE-EN ISO 9680 -La potencia de entrada debe cumplir el apartado 4.11 de la Norma Internacional IEC 60601-1:2005. -Condiciones de primer defecto eléctrico debe cumplir el apartado 4.7 de la Norma Internacional IEC 60601-1:2005. - Protección contra descargas eléctricas debe cumplir el apartado 8.1 de la Norma Internacional IEC 60601-1:2005. - Limitación de tensión y/o de energía debe cumplir el apartado 8.3 de la Norma Internacional IEC 606011:2005. - Las envolventes y cubiertas protectoras debe cumplir el apartado 5.9 de la Norma Internacional IEC 60601-1:2005. -La separación debe cumplir el apartado 8.5 de la Norma Internacional IEC 606011:2005. -La puesta a tierra de protección, puesta a tierra funcional y equipotencialidad debe cumplir el apartado 8.6 de la Norma Internacional IEC 60601-1:2005. -Las corrientes de fuga deben cumplir el apartado 8.7 de la Norma Internacional IEC 60601-1:2005. -La rigidez dieléctrica debe cumplir el apartado 8.8 de la Norma Internacional IEC 60601-1:2005. -La temperatura excesiva debe cumplir el apartado 11.1 de la Norma Internacional IEC 60601-1:2005. -La interrupción de la alimentación eléctrica debe cumplir el apartado 15.4.2.1, 11.8 y 9.2.5 de la Norma Internacional IEC 60601-1:2005. -La protección contra potencias de salida incorrectas debe cumplir el apartado 12.4.1 y 12.4.4 de la Norma Internacional IEC 60601-1:2005. -Los componentes y conjunto general debe cumplir el apartado 15.4 de la Norma Internacional IEC 60601-1:2005. -Partes principales de la red de alimentación, componentes y disposición debe cumplir el apartado 8.11 de la Norma Internacional IEC 60601-1:2005.

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-Toma de tierra de protección: terminales y conexiones, debe cumplir el apartado 8.6 de la Norma Internacional IEC 60601-1:2005. -Componentes y disposición debe cumplir el apartado 3.62, 8.8.4, 8.10.5, 8.10.6, 8.10.7, 15.4.3.5 15.4.8 de la Norma Internacional IEC 60601-1:2005. _Buenas terminaciones y sistemas de protección. _Facilidad de instalación-> Que se pueda instalar en menos en X segundos. _Simplicidad de mantenimiento-> Que tenga el menor número de piezas posibles. _Mantenimiento económico->Facilidad de modificar recambios. _Que se puedan instalar las lámparas existentes en el mercado. _Que permita el recambio de la lámpara de la forma más rápida y sencilla. _Que tenga vida útil como mínimo 10 años funcionando ininterrumpidamente. _Debe tener un índice de protección IP65 y cumplir requerimientos de higiene y salud. ->Material carcasa. _Que cumpla con la normativa IEC 601-1 (EN 60601) Equipos eléctricos para medicina. Especificaciones generales de Seguridad-> Selección material carcasa. _DIN 67505. Iluminación para laboratorios y salas de odontología->Material carcasa. _Que el coste de la luminaria sea competitivo->Que el precio final no esté por encima de 5.000€ (valor de las luminarias del mercado).

2.3. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS: PARÁMETROS GEOMÉTRICOS _Dimensiones del conjunto adecuadas para sus distintas ubicaciones y distancia focal. _Estética adecuada al entorno que va ubicado->Que sea estéticamente agradable para 9 de cada 10 personas encuestadas. _Iluminación homogénea y directa, similar a la luz diurna->Dependerá de la forma de la carcasa y reflectante. _Evitar reflejos que impidan ver->Diseño del reflectante en una dirección o facilidad de re direccionamiento. Durante el funcionamiento normal, en los ojos del paciente no se debería producir deslumbramientos o reflejos procedentes del reflecto. UNE-EN ISO 9680. -En la zona B y en la zona A no se debe ver ninguna aberración cromática (separación de color) de la luz incidente sobre la pantalla de medición. VER IMAGEN DOCUMENTO VI ANEXOS UNE-EN-ISO 9680) -La sobra intensa de un disco de 20 mm de diámetro situado a una distancia de 50 mm no debe tener ninguna dimensión superior a 12 mm. UNE-EN-ISO 9680. -Las partes en movimiento que puedan constituir un peligro bajo las condiciones normales de funcionamiento, deben estar protegidas o resguardadas a fin de reducir al mínimo el riesgo de lesiones al paciente y al personal. Las distancia entre las partes en movimiento movidas eléctricamente que queden al alcance de los dedos y manos del paciente y del personal debe ser inferior a 10 mm cuando estén totalmente abiertas o de un mínimo de 20 mm cuando estén totalmente cerradas. Todos los cables eléctricos deben estar protegidos adecuadamente contra el desgaste, la rotura y los daños debidos al reoxamiento o a los esfuerzos a que se someten durante el funcionamiento normal de la lámpara dental. UNE-EN-ISO 9680

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-Los mandos de control deben estar situados en una posición, y diseñados de manera, que impidan la posibilidad de que sean accionados accidentalmente. Para los mandos de control se deben utilizar los símbolos específicos en la Norma Internacional ISO 9687, cuando existan. _Que permita alojar fácilmente una luminaria en su interior->Que pueda albergar en su interior una bombilla de al menos 200 mm de longitud y 50 mm de diámetro. _Resistente a la corrosión ->Que tenga un acabado fino (rugosidad menor a x micras) y sin recovecos (evitar huecos que faciliten el atrapamiento de dedos). -Las aristas y las esquinas de los componentes y de las partes accesibles al paciente o al personal clínico, tengan un acabado que evite lesiones al paciente o al personal clínico. UNE-EN-ISO 9680. -Las lámparas dentales deberían ser regulables de manera que se minimice la variación de iluminación de la cavidad bucal en todas las posiciones de funcionamiento, manteniendo la línea de 1200 lx paralela a la línea bipupilar. UNE-ENISO 9680.

2.4. AMPLIACIÓN DE REQUISIOS - OBJETIVOS DE DISEÑO _Posibilidad de que sea un elemento estructural o interno en la carcasa. _Que sea ligero, como máximo 0,750kg. _Que el coste de la luminaria sea competitivo->Que el precio final no esté por encima del valor de los reflectantes existentes en el mercado. _Facilidad de instalación-> Que se pueda instalar en menos en x segundos. _Que permita con facilidad el cambio de lámpara->Que cueste menos de x segundos. _Que permita alojar fácilmente una lámpara en su interior->Que pueda albergar en su interior una lámpara de al menos 200 mm de longitud y 50 mm de diámetro. _Intensidad lumínica entre 8.000-20.000 LUX->Que al menos reflecte en un 85%. _Que el elemento reflectante no modifique las características de la luz. _Evitar reflejos que impidan ver->Diseño del reflectante en una dirección. _Iluminación homogénea y directa, similar a la luz diurna->Depende de la forma del reflectante y de la lámpara, que sean las adecuadas para producir estas características. _Que como mínimo aguante el calor generado por una lámpara de 250 W->Su temperatura de trabajo debe ser como mínimo 1000ºk y máximo 3000ºk. _Tc (temperatura de color) mayor de 5.000 K (luz fría) ->Selección de la lámpara adecuada. _Buenas terminaciones y sistemas de protección->Elegir los procesos de fabricación con los mejores acabados superficiales. _Que sea fácil de fabricar:->Que la forma sea modelada por los procesos de fabricación más habituales. Diseño. _Resistente a la corrosión ->Que tenga un acabado fino (rugosidad menor a x micras) y sin recovecos (evitar huecos que favorezcan el atrapamiento de dedos). _Estética adecuada al entorno que va ubicado (en el caso de ser elemento estructural). ->Que sea estéticamente agradable para 9 de cada 10 personas encuestadas.

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_Que sea de fácil limpieza sobre todo si es elemento estructural->Que cueste menos de x segundos limpiarlo. _Que no se degrade por el contacto de productos de limpieza. _Cumpliremos también con todas las especificaciones tanto técnicas como geométricas que nos vengan dadas por la normativa vigente.

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3. SELECCIÓN INICIAL DE LOS MATERIALES 3.1. PARÁMETROS DE MATERIALES INICIALES Reflectante

Carcasa

Baja densidad - peso total 0,750 kg.

Baja densidad - peso total 0,750 kg1.358 kg/m3.

Tª trabajo superior al calor producido por una bombilla halógena de 250 W-350ºC mínima de trabajo. Emplearíamos material aislante para reducir la temperatura y una carcasa de vidrio dicroico entre la bombilla y el reflectante. La temperatura máxima de trabajo es de 86 ºC para poder cumplir con la tabla 23. Temperaturas máximas permitidas para las partes del Equipo ME que es probable que sean tocadas, de la normativa UNE-EN 60601-1..

Posibilidad de realizarse con los procesos de Posibilidad de realizarse con los procesos de fabricación elegidos para lotes de fabricación fabricación elegidos para lotes de fabricación 500.000 unidades/10 años. 500.000 unidades/10 años. Resistente a productos de limpieza. Resistente al alcohol.

Resistente a productos de limpieza. Pintura especial bactericida.

Baja rugosidad superficial -0,8 micras

Baja rugosidad superficial -0,8-1,6 micras Si consideramos que la carcasa se va a realizar con un polímero no tendremos en cuenta este dato ya que la rugosidad de su proceso será suficiente o bien le aplicaremos pintura o tratamiento posterior. Baja fragilidad.

Precio adecuado -15% del total 5.000 €. Material reflectante + 85% reflexión. Rigidez mínima de 2GPa Módulo de Young.

Precio adecuado -50% del total 5.000 €.

Rigidez mínima de 0,00884GPa módulo de Young Elongación máxima del 2% (deformación máxima en el caso de que pase al límite elástico). Mecanizabilidad mínima 4 (que sea un material fácilmente mecanizable).

Posibilidad que sea reciclable. Posibilidad que sea reciclable. La fatiga térmica :valor obtenido según índices de materiales

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3.2. ÍNDICES DE MATERIALES Selección y especificaciones técnicas del material seleccionado. PROPIEDADES GENERALES Densidad= 1.358 kg/m3 PROPIEDADES TÉRMICAS Justificación de temperatura máxima de la carcasa. Tabla 23 – Temperaturas máximas permitidas para las partes del EQUIPO ME que es probable que sean tocadas EQUIPO ME y sus partes

Superficies externas del EQUIPO ME que es probable que sean tocadas durante un tiempo “t”

Temperatura máxima ºC Metal y líquido

Cristal, porcelana, material vítreo

Material moldeado, plástico, goma, madera

t< 1 s

1 s ≤ t < 10 s

10 s ≤ t < 1 min

1 min ≤ t

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Tabla 24 – Temperaturas máximas permitidas para el contacto de la piel con las PARTES APLICABLES DEL EQUIPO ME Partes aplicables del EQUIPO ME

Parte aplicable en contacto con el paciente durante un tiempo “t”

Temperatura máxima ºC Metal y líquido

Cristal, porcelana, material vítreo

Material moldeado, plástico, goma, madera

t< 1 min

1 min ≤ t < 10 min

10 min ≤ t

Estos límites de temperatura son aplicables al contacto con piel sana de adultos. No son aplicables cuando grandes áreas de la piel (10% del total de la superficie del cuerpo o más) pueden entrar en contacto con una superficie caliente. Esto también se aplica al contacto de la piel con el 10 % de la superficie de la cabeza. Cuando éste sea el caso, se deben determinar y documentar límites adecuados en el FICHERO DE GESTIÓN DE RIESGOS. Cuando sea necesario que las PARTES APLICABLES excedan los límites de temperatura de la tabla 24 con el fin de proporcionar un beneficio clínico, el FICHERO DE GESTIÓN DE RIESGOS debe contener la documentación que muestra que el beneficio resultante excede cualquier incremente del RIESGO asociado. Tabla_3: “Temperaturas máximas permitidas para el contacto de la piel con las PARTES APLICABLES DEL EQUIPO ME” UNE-EN 60601-1.

Tenemos en consideración que la carcasa debe cumplir la normativa y por lo tanto deberá soportar la temperatura en el peor de los casos que se muestran en equipo ME que es probable que sean tocadas, material moldeado de plástico y en un tiempo inferior a 1 segundo (valores indicados en la UNE-EN 60601-1). Este valor será de 86ºC, temperatura máxima permitida para las partes externas de la luminaria. Entendemos que para llegar a esta temperatura desde la bombilla, que está a 350ºC, tiene que haber una reducción significativa que se conseguirá a través de una protección de la bombilla de cristal dicroico y un material aislante entre el reflectante y la carcasa. Estos elementos no son objeto de proyecto.

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PROPIEDADES MECÁNICAS Para hallarlas tenemos que hacer tres tipos de ensayos según la tabla siguiente: Tabla 28 – Aplicabilidad de los ensayos de resistencia mecánica Tipo de EQUIPO ME DE MANO

Ensayo Empuje (apartado 15.3.2) Caida (apartado 15.3.4.1) Alivio de tensiones por moldeado (aparatado 15.3.6)

PORTATIL

Empuje (apartado 15.3.2) Impacto (apartado 15.3.3) Caida (apartado 15.3.4.2) Alivio de tensiones por moldeado (aparatado 15.3.6)

MÓVIL

Empuje (apartado 15.3.2) Impacto (apartado 15.3.3) Manipulación ruda (apartado 15.3.5) Alivio de tensiones por moldeado (apartado 15.3.6)

FIJO o ESTACIONARIO

Empuje (apartado 15.3.2) Impacto (apartado 15.3.3) Caida (apartado 15.3.4.2) Alivio de tensiones por moldeado (apartado 15.3.6)

Tabla_1: “Aplicabilidad de los ensayos de resistencia mecánica” UNE-EN 60601-1.

Hemos elegido para nuestro estudio el equipo ME de mano.

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15.3.2 *Ensayo de empuje Las ENVOLVENTES del EQUIPO ME deben tener suficiente rigidez para proteger contra RIESGOS inaceptables.

La conformidad se verifica por el siguiente ensayo. Las partes externas de una ENVOLVENTE son sometidas a una fuerza estable de 250 N ± 10 N durante un periodo de 5 s, aplicada mediante una herramienta de ensayo adecuada que proporcione un contacto sobre una superficie plana circular de 30 mm de diámetro. Sin embargo, este ensayo no se aplica al fondo de una ENVOLVENTE del EQUIPO ME que tenga una masa superior a 18 kg. Después del ensayo, cualquier daño continuo que genere un RIESGO inaceptable, según se determina mediante inspección del FICHERO DE GESTIÓN DE RIESGOS, consitutye un fallo. De lo que se deduce: Ơ= F/S = 250/(π*0,032)= 0,08842 [MPa] Uno de nuestros objetivos es que no se deforme más de un 2%. E = ơ /s = 0,08842 / 0,02 = 4,42 [MPa] Estas son las características que tienen que tener los materiales para que soporten el ensayo de empuje, necesario por otra parte para cumplir con la normativa específica de luminarias. A estos valores le añadimos un coeficiente de seguridad de 2. Ơs = 0,08842 * 2 = 0,1768 [MPa] E = 0,00442 * 2 = 0,00884 [GPa]

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15.3.3 * Ensayo de impacto Las ENVOLVENTES del EQUIPO ME deben tener una resistencia suficiente al impacto para proteger contra RIESGOS inaceptables.

La conformidad se verifica por el siguiente ensayo. Excepto para los EQUIPOS ME DE MANO y partes del EQUIPO ME que son DE MANO, las ENVOLVENTES y otras partes aislantes externas, de las cuales el deterioro podría general un RIESGO inaceptable, son ensayadas como se indica a continuación. Una muestra formada por una ENVOLVENTE completa, o una porción que represente la mayor área no reforzada, se mantiene en su posición normal. Se deja caer libremente desde una altura de 1,3 m una bola maciza de acero pulida, de aproximadamente 50 mm de diámetro y una masa de 500 g ± 25 g. una vez sobre cada parte relevante de la muestra de ensayo. Para ensayar las superficies verticales, la bola de acero se suspende mediante una cuerda y se balancea como un péndulo con el fin de aplicar un impacto horizontal cayendo desde una distancia vertical de 1,3 m una vez sobre cada parte relevante de la muestra de ensayo. El ensayo no es aplicable a los visualizadores de pantalla plana, a cristales del EQUIPO ME (por ejemplo analizadores de película) o a tubos de rayos catódicos (véase el apartado 9.5.2). Después del ensayo, cualquier daño continuo que genere un RIESGO inaceptable, según se determina mediante inspección del FICHERO DE GESTIÓN DE RIESGOS, constituye un fallo. Primero se calcula la energía potencial de la masa: Ep = ½ *mgh = ½ * 0,5 * 9,81 * 1,3 = 3,188 [J] Y ahora se calcula la resilencia para conocer cuanta energía tiene que absorber la luminaria, de este modo tendremos la energía de impacto:

P = T/S = 3,188 / (π*0,052 ) = 405,91 [J/m2] = 40,591 [kJ/m2] Propiedades de impacto a temperatura ambiente 23ºC: mínimo 40,591 kJ/m2

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GRÁFICA DE FATIGA TÉRMICA 15.3.6 Ensayo de alivio de tensiones por moldeado. Las ENVOLVENTES de materiales termoplásticos moldeador deben estar contruidas de modo que las contracciones o distorsiones del material debido a la liberación de esfuerzo internos causador por operaciones de moldeado o formación no causen un riesgo inaceptable.

La conformidad se verifica por inspección de la contrucción y datos disponibles cuando sea apropiado o mediante el siguiente ensayo. Una muestra consistente en el EQUIPO ME completo, o de la ENVOLVENTE junto con algún marco de soporte, se sitúa en un horno de circulación de aire a una temperatura de 10ºC por encima de la temperatura máxima observada sobre la envolvente durante el ensayo del apartado 11.1.3, pero no menor de 70ºC durante un periodo de 7 h, dejando después que se enfrie a la temperatura de la habitación. Para grandes EQUIPOS ME donde no es posible acondicionar una envolvente completa, se permite usar una porción de la envolvente representativa del conjunto completo con relación al espesor y a la forma, incluyendo cualquier miembro de soporte mecánico. Cualquier daño que provoque un RIESGO inaceptable constituye un fallo.

Figura_5: “Gráfica obtenida en el CES de Fatiga Térmica”

Explicación del cálculo de la fatiga térmica. Fórmula de la fatiga térmica: Ơ = ɑt * E *

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De los cuatro términos de la formula tan solo se puede obtener la diferencia de temperaturas. T = 86 – 20 = 66 [º C] Para conseguir obtener algún resultado, se agrupan en los siguientes términos: log (ơ) = log (66) * log (ɑt * E )

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PROCESOS DE FABRICACIÓN Consideramos para la selección del material adecuado que pueda ser moldeado por inyección, que sufra mecanizados posteriores y además que pueda ser pintado.

Figura_6: “Selección de materiales en función del proceso de fabricación: operaciones de conformado”

Figura_7: “Selección de materiales en función del proceso de fabricación: acabados y pinturas”

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SELECCIÓN DEL MATERIAL SEGÚN PRECIO Enfrentamos en un gráfica el precio del material (E/kg) con la densidad de los mismos (kg/m3 ) obteniendo los siguientes resultados.

Figura_8: “Selección de materiales en función del precio/densidad”

Figura_9: “Listado obtención de resultados en el CES en función del precio”

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3.3. MATERIAL SELECCIONADO Después de la selección del CES, obtenemos como material óptimo el PP (40% long glass fiber) por la selección del mejor precio/densidad y mejores características de impacto que el ABS.

3.4. CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL SELECCIONADO LGF PP Ventajas del producto. - Pueden ser usados para remplazar los altos costes en ingeniería de plásticos, termoplásticos y aceros. - Las fibras largas reforzadas de cristal mejoran el comportamiento a altas temperaturas del material de llenado medida por la retención del modulo con el aumento de la temperatura. - Mejora el impacto/absorción de energía. - Mejora de la resistencia a fatiga y durabilidad. - Consolidación de partes. - Mejora del peso. - Mejora de la rigidez. - Mejora de la fuerza. - Características de amortiguación del sonido. - Distorsión baja, especialmente para piezas moldeadas por compresión. - Bajo coeficiente de expansión térmica lineal.

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4. ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE MATERIALES Y PROCESOS DE FABRICACIÓN. COMPARACIÓN Y VALORACIÓN DE LAS ALTERNATIVAS. Selección del proceso de fabricación, justificada en base a criterios tecnológicos y productivo-económicos tras la aplicación de la metodologías de Boothroyd et al. (portafolio 2) y de Swift et al. En un primer momento se realizó el estudio de los procesos de fabricación en función de los materiales seleccionados y aplicando la metodología, para todo este proceso partimos de una forma previa, un boceto, del que partimos como esbozo de la solución final.

Los estudios para obtener este esbozo se puede comprobar en el apartado documento VI:DISEÑO CONCEPTUAL, METODOLOGÍA PARA LA OBTENCIÓN

DE SOLUCIONES.

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A continuación se muestran los resultados obtenidos en el Portafolio_2 respecto a la metodología de Boothroyd

4.1. APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA BOOTHROYD ET AL Análisis de los atributos de Forma. Depresion es

BO 4

Paredes con espesor es uniform es Si

Sección transver sal

Eje de revoluci ón

Sección transver sal regular

Cavidad es abiertas

Cavidad es cerrada s

Superfici es sin ángulos de salida

Significado de los colores, negro: incompatibilidad de material con proceso, rojo: huecos eliminados por incompatibilidad de forma, amarillo: no son los materiales seleccionados por los procesos. Después de la selección de procesos, en función de la forma a realizar y viendo la compatibilidad de los posibles materiales (Al y PP), los posibles procesos son:

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Para el Aluminio: moldeo en arena, moldeo a la cera perdida, moldeo por inyección de metales, extrusión por impacto, recalcado, forja con estampa, pulvimetalurgia. mecanizado, mecanizado electroquímico (poco común), electroerosión y electroerosión por hilo. Para el PP: moldeo por inyección de plásticos, espumado, mecanizado (poco común). Selección y Análisis de alternativas posibles. Comparación de los proceso, con los objetivos de diseño. Proceso

Tamaño

Tolerancias

Rugosidad

Moldeo en arena

Moldeo a la cera perdida Moldeo por inyección de metales Moldeo por inyección de plásticos Espumado Extrusión por impacto Recalcado

Utillaje caro

No No

Si Si

No Si

No No

Tiempo Mecanizado

Problemas acabado

Mecanizado

No Si Si

Si Si Si

No No No

Tamaño Precio Baja tasa de eliminación Baja tasa de eliminación

Forja con estampa Pulvimetalurgia Mecanizado Electroerosión Electroerosión por hilo

Formas que se Limitaciones producen de forma competitiva Productividad Mecanizado Precio, baja productividad Mecanizado Porosidad

Proceso para el Aluminio, moldeo por inyección de metales y para el PP molde por inyección de plásticos. Hemos seleccionado la inyección de termoplástico, en concreto del PP, en base a los métodos aplicados, tanto Swift como Boothroyd. Mediante el primero hemos seleccionado los procesos compatibles a la forma y a los materiales y con el segundo método hemos obtenido la valoración de cada proceso en función de los parámetros del enunciado de nuestro proyecto.

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4.2. APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA SWIFT ET AL Aplicación de la metodología de Swift et al. a los procesos alternativos resultantes del estudio anterior, por lo tanto compararemos los resultados obtenidos con la anterior metodología, es decir: Proceso para el Aluminio, moldeo a la cera perdida y moldeo por inyección de metales y para el PP molde por inyección de plásticos. Otro dato que necesitamos conocer es el volumen de producción que en este caso es el planteado en el Portafolio anterior: Posibilidad de realizarse con los procesos de fabricación elegidos para lotes de fabricación 500.000 unidades/10 años, 50.000 unidades anuales. a.

Estimación del volumen de producción anual: 50.000 unidades.

b. Seleccionar un tipo de material que satisfaga las especificaciones de diseño del producto: Aluminio y termoplástico. c. Utilizar la matriz que aparece más adelante para seleccionar los procesos de fabricación candidatos. Comparamos los resultados obtenidos en Boothroyd et al y los de Swift et al y si con la anterior metodología obteníamos para el Aluminio el moldeo y la cera perdida, ahora lo descartamos por el volumen de fabricación y nos quedamos solo con moldeo por inyección de metales [1.4] de la tabla “Matriz de selección de procesos de fabricación candidatos”. Por otra parte y para los termoplásticos y con coincidencia en ambas metodologías nos quedaremos con el moldeo por inyección [2.1] de la tabla “Matriz de selección de procesos de fabricación candidatos”. d. Evaluar cada proceso de fabricación candidato de acuerdo a los requisitos de ingeniería y económicos: Comprender el proceso y sus variantes. Considerar la compatibilidad material-proceso. Valorar la conformidad del diseño conceptual con las guías de diseño. Comparar los requisitos de acabado dimensional y superficial con la información sobre capacidad del proceso. e. Considerar la posición económica del proceso y obtener una estimación del coste de cada alternativa. f. Revisar los procesos de fabricación seleccionados frente a los requisitos de negocio. DATOS DE PARTIDA PIEZA: CARCASA Espesor mínimo: 2,5mm Longitud total de la pieza: 500mm Volumen final de la pieza: 5,52*10-4 m3 Tolerancia general: ±0,150mm (aluminio) / ±0,200mm (TERMOPLÁSTICO) Volumen de producción: 50.000 unidades anuales. Rugosidad general:1,6µm Al /0,4µm (ABS)

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Figura_9: “Imagen 3d de la luminaria para el estudio mediante la metodología”

A DETALLES DE LA PIEZA

Coste material=V*Cmat*[Cdesp.]

PIEZA CANTIDAD

NOMBRE

MATERIAL

50.000

CARCASA

ALUMINIO

50.000

CARCASA

TERMOPLÁSTICO

V.Cmat Cdesp

(cént)

0,00122

1,2

808,128

0,00027

1,2

178,848

CATEGORÍA

Cmat

GEOMÉTRICA

(mm3)

(cent/mm 3 )

MIM

552.000

MIP

552.000

PROCESO

B Cproc.

Rc = Ccomp*Cm-p*Cesp*[Ctol-rug]

(cént.)

Ccomp

Cm-p

Sección

Cesp

(mm)

Tol.

Ctol

(mm)

Crug

Ctol-rug

Rc*Cproc.

(µm)

3,3582

2,9

1,5

2,5

1,2

0,3

1,6

5,22

17,530

3,3582

2,9

2,5

1,1

0,4

1,6

0,4

1,04

1,6

1,856

6,233

A+B CFi (cent.) 825,658 185,081

Comparación y/o valoración de los resultados obtenidos. Según los resultados arriba mencionados obtenemos un resultado de 825,658 céntimos para la fabricación de un lote de 50.000 piezas de aluminio mediante inyección mientras que fabricar la misma cantidad de piezas en PP y por inyección de plásticos asciende a un coste de 185,081 céntimos. Esto es debido a que es más barato el termoplástico que el aluminio y que el proceso también es más económico.

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5. DEFINICIÓN Y JUSTIFICACIÓN DE LA GEOMETRÍA DE DETALLE DE LA PIEZA. 5.1. ANÁLISIS DE LA FORMA Reflectante

Carcasa

Dimensiones del conjunto adecuadas para sus distintas ubicaciones y distancia focal. 500mm x 300mm. Distancia focal 600-700mm.

Estética adecuada al entorno que va ubicado>Que sea estéticamente agradable para 9 de cada 10 personas encuestadas.

Que genere punto de luz de dimensiones:16cm x 8cm.

Iluminación homogénea y directa, similar a la luz diurna->Dependerá de la forma de la carcasa y reflectante.

Evitar reflejos que impidan ver->Diseño del reflectante en una dirección o facilidad de redireccionamiento.

Que permita alojar fácilmente una luminaria en su interior->Que pueda albergar en su interior una bombilla de al menos 58mm x 13,5mm de diámetro.

Datos obtenidos de la tabla de lámparas halógenas de baja tensión bipin (ver página 7 de este documento).

Resistente a la corrosión ->Que tenga un acabado fino (rugosidad menor a x micras).

Que el conjunto aloje un transformador fuera de la carcasa y reflectante, preferiblemente en el extremo opuesto del brazo.

Dimensiones adecuadas para fácil recambio.

Dimensiones adecuadas para fácil recambio. Evitar el atrapamiento de dedos en accesorios de agarre.

Que permita la colocación de lámparas y sus conexiones.

Que permita la colocación de lámparas y sus conexiones. Dimensiones adecuados para albergar la lámpara de recambio del reflectante.

Que permita la colocación de la pantalla protectora.

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Que permita la colocación de la pantalla protectora.

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5.2. FORMA BASADA EN PRODUCTOS EXISTENTES EN EL MERCADO

Fuente figura_10: http://www.gendexxray.com/Default.aspx?navid=70&oid=002&lid=de (Diciembre 2009)

Fuente figura_11 y 12: http://www.jemeca.com (Diciembre 2009)

Fuente figura_13: http://www.daray.co.uk/docs/DL50.html (Diciembre 2009)

Figura_14: Volante Mclaren Fuente figura_14: http://www.diablomotor.com

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Hemos seleccionados estas luminarias debido a su forma y diseño, estudiando su forma de agarre y su movimiento de rotación en uso. En base a toda esta información, hemos diseñado varios modelos que mostramos en el siguiente apartado.

BO1

BO3

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BO2

BO4

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Para obtener la propuesta inicial de diseño se ha justificado la elección mediante la aplicación de metodología de la asignatura “Diseño Conceptual” y los parámetros a tener en cuenta han sido: El alojamiento de la bombilla, que justificará la profundidad de la luminaria. El volumen interior, mediante el cual obtendremos la densidad de la lámpara. El transformador lo colocamos en la base del brazo y por lo tanto evitamos alojarlo en la carcasa. El intercambio de la bombilla se realizará por la parte posterior y como permite el sistema la rotación y giro permitirá el cambio sin interposiciones. Consideración de la ergonomía de las asas.

5.3. FORMA INICIAL

Después de la aplicación de la metodología que se puede encontrar en el Los estudios para obtener este esbozo se puede comprobar en el apartado documento VI:

DISEÑO CONCEPTUAL, METODOLOGÍA PARA LA OBTENCIÓN DE SOLUCIONES. podemos concluir que el boceto seleccionado será el BO4. Del cuál mostramos a continuación unas imágenes y planos previos.

Figura_15: Imagen 3d de la carcasa.

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Figura_16: Imagen 3d de la carcasa y planos con medidas generales.

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5.4. GEOMETRÍA DE DETALLE DE LA PIEZA El proceso de fabricación general para la generación de la pieza es el moldeo por inyección (termoplásticos) Tamaño de la pieza: Volumen: 165mm3- 2m3 Pared: 0,75 – 6 mm Tolerancias: (mm) General:±0,075 (25mm), ±0,200 (150mm) Diámetro agujero: ±0,025 (25 mm), ±0,050 (150mm) Planicidad: ±0,050mm/25mm Incrementar tolerancia 5% para cada cavidad del molde adicional Incrementar tolerancia ±0,100 para dimensiones afectadas por la línea de partición. Acabado superficial (micras) 0,2 – 0,6 Formas que se producen de forma competitiva: Piezas de tamaño medio-pequeño con detalles intrincados y buen acabado superficial. Limitaciones del proceso: El utillaje es caro. Diseños pobres pueden dar lugar a elevadas tensiones residuales, resultando en deformaciones o roturas. Materiales: Termoplásticos Termoestables Comentarios: Tiempo de ciclo típico 10-40 s. Detalles tales como bisagras vistas, inyección con insertos o uniopnes rápidas permiten mejorar la consolidación de la pieza. La inyección de termoestables también es posible: mayores tiempos de ciclo, sin reprocesado de desperdicios, generalmente materiales más duros, más frágiles, pero más estables, que pueden ser usados en condiciones de servicio de mayor temperatura.

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6. ELABORACIÓN Y JUSTIFICACIÓN DEL PLAN DE PROCESOS/HOJA DE RUTA. Según la metodología posteriormente elaborada se comprueba que el proceso más idóneo es la inyección de plástico y una vez esté la pieza fuera del molde procederemos a su colocación en un utillaje adecuado para su inmovilización y posterior mecanizado de las roscas que necesitamos para el cierre del conjunto. Posteriormente también se realizará el corte de la cavidad superior de la carcasa mediante un proceso de corte mediante chorro de agua y una vez realizado este corte se procederá al mecanizado de la métrica que hemos propuesto para su funcionamiento. Todas estas operaciones quedan reflejadas en la hoja de operaciones que adjuntamos en el punto siguiente. Planteamiento preliminar del plan de procesos (plantilla a utilizar, fases, subfases, operaciones, etc.).

6.1. PLANIFICACIÓN DE LOS PROCESOS GENERALES PARA EL CONFORMADO DE LA LUMINARIA EN GENERAL

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6.2. GENERACIÓN DE LA HOJA DE RUTA.

HOJA DE OPERACIONES PIEZA DENOMINACIÓN carcasa REFERENCIA

001

CANTIDAD LOTE MATERIAL Nº PLANO DIMENSIONES REF. MOLDE

50.000 1 PP 001 500x138,5x248mm IMAGEN IDENTIFICAR MOLDE

PROCESO FASE

DENOMINACIÓN SUBFASE

MOLDEO POR INYEC CIÓN

Moldeo de la carcasa

CORTE POR CHORRO DE AGUA

Generación de abertura en la parte superior de la carcasa

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CÓDIGO DE BARRAS XXXXXXXXXX

FECHA

20/01/10

MOLDEO POR INYECCIÓN CARAC PARÁMETROS INSTRUCCIO TERÍS NES TICAS Calentamiento Nº Temperatura del molde molde material Apertura del Herramientas molde necesarias Presión y Presión Herramientas cierre del necesarias molde Inyección del Tiempo molde Temperatura del molde Temperatura del material Apertura del Tiempo molde apertura del molde Extracción de la pieza Lubricación y Cantidad de Tipo de limpieza del lubricante lubricante molde Corte Plano Diámetro del Posicionado de máqui corte la pieza na corte Secado Presión del agua OPERACIÓN

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MECANIZA DO

MONTAJE

EMBALAJE

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Mecanizado de los taladros de diám.3,5 Mecanizado de los taladros de diám.6

Taladrado Taladrado

Tal. Diám. 3,5 Tal. Diám. 6 M50x3

Velocidad de taladrado

Tipo de broca.

Velocidad de taladrado

Tipo de broca.

Velocidad de taladrado

Tipo de broca. Tornillería a emplear Instrucciones de montaje Orden de montaje

Mecanizado de los taladros roscados de M50x3 Unión de los elementos

Roscado Montaje

Orden de montaje

Embalaje de los diferentes elementos posterior a su comprobación.

Embalaje

Cantidad y diferentes elementos para embalar.

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7. DISEÑO Y DESARROLLO DEL MOLDE/UTILLAJE.

Diseño conceptual del utillaje (Molde / Matriz) para la obtención de la forma principal de la pieza de acuerdo al proceso de fabricación seleccionado. Boceto 2d del molde

Posteriormente concluimos que la mejor manera era inyectar por la parte superior del molde y aplicar un posterior proceso de corte por chorro de agua que evitará costes superiores en el molde.

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Boceto 3d del molde. Parte fija

Parte móvil

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8. CONCLUSIONES. Podemos concluir a partir de todos los apartados antes comentados que en base a las especificaciones dadas por la asignatura, los requerimientos que se necesitan para la generación de nuestro producto hemos conseguido resolver diferentes cuestiones como son: Realizar un estudio en profundidad de un elemento hasta ahora desconocido para nosotros como era la luminaria odontológica. Obtener diferentes especificaciones tanto técnicas como funcionales, de materiales y de forma que este tipo de elementos requieren obteniendo en base a un bocetaje previo los posibles materiales que conformarán nuestro elemento en base a una metodología (Boothroyd) y los procesos de fabricación para su generación. Estudio de los materiales y obtención de los índices que los definen en función a las especificaciones antes mencionadas. Manejo del programa CES EDUPACK desconocido hasta el momento y que nos ha llevado a obtener los resultados plasmados en el trabajo. El estudio de los procesos mediante Swift nos ha facilitado conocer cuál de ellos será el más rentable y por lo tanto el mejor y que características de diseño ha de tener nuestra pieza definitiva con lo que hemos implementado las características y mejorado el diseño de detalle. Al saber cómo será nuestra pieza hemos estudiado los mejores procesos para generarla y las fases y subfases de las operaciones que tendrán que llevarse a cabo, detallando una HOJA DE RUTA de la fabricación de nuestra pieza. Este proceso conlleva también a desarrollar el utillaje necesario para su elaboración y pensar según toda la teoría sobre inyección facilitada por la asignatura de qué manera será mejor su inyección, llenado y expulsión llegando a las conclusiones que detallamos en los puntos anteriores. Por último queremos destacar que hemos seleccionado para el desarrollo de los documentos que siguen la carcasa exterior debido a que es uno de los elementos que componen la luminaria con más complejidad y del que seguimos el desarrollo en páginas posteriores.

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documento_II ANÁLISIS ECONÓMICO Durante la realización del proyecto hemos tenido en cuenta el coste en varios puntos: El primero de ellos durante el estudio de mercado en el que averiguamos el coste aproximado de todo el conjunto luminaria y valoramos el porcentaje de coste PVC que podría suponer nuestra pieza o nuestro conjunto, teniendo una primera valoración aproximada del margen en el que nos basábamos. En una segunda fase hemos comparado mediante la metodología de Swift y una vez seleccionados los materiales y dos procesos de fabricación, el coste de la fabricación de dos lotes de piezas hechas con distintos materiales, aluminio y termoplástico con un proceso distinto para cada material, inyección de metales e inyección de plásticos obteniendo:. Un resultado de 825,658 céntimos para la fabricación de un lote de 50.000 piezas de aluminio mediante inyección mientras que fabricar la misma cantidad de piezas en termoplástico y por inyección de plásticos asciende a un coste de 185,081 céntimos. Esto es debido a que es más barato el termoplástico que el aluminio y que el proceso también es más económico. Posteriormente y para la selección definitiva del material a fabricar nuestra pieza y mediante el programa CES EDUPACK hemos utilizado la premisa “coste inferior de la materia prima” como elemento de selección del material definitivo siendo el seleccionado el PP (40% de fibras de cristal). En este punto y por último y teniendo ya claro el material, su forma y el molde para su fabricación procedemos a mostrar el coste relativo del molde para acabar de determinar el análisis económico del proyecto.

1. CÁLCULO DEL COSTE RELATIVO DEL MOLDE.

1.Datos de partida: Material:

PP 40% Glass Fiber

Tolerancias generales:

comerciales

Acabado superficial:

medio (paint grade)

Tamaño del lote:

500.000 piezas

Dimensiones:

ver modelo CAD y plano que se adjuntan a continuación.

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2.Imágenes 3D de la pieza a calcular

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3.Plano de la pieza

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Worksheet for Relative Tooling Costs-Injection Molding Original design Relative Die Construction Cost Basic Shape

L = 500 mm

B = 248 mm

H = 138,44 mm

Box/Flat?

Basic Complexity

1st Digit= 2

2nd Digit= 10

Cb=5.50

Box

Subsidiary Complexity

3rd Digit= 0

4th Digit= 0

Cs=1

Box

Ta/Ra

5th Digit= 1

6th Digit= 0

Ct=1

Box

Total relative die construction cost Cdc

= Cb Cs Ct = 5,50*1*1 = 5,50

Relative Die Material Cost Lm = 500 mm

Bm = 248 mm

Hm = 138,44 mm

Die closure parallel to

Lm/Hm = 3,6 mm

Thus, C = 0,14

Mws = [0,006·C·Hm4]1/3 = [0,006*0,14*138,444]1/3 = 67,57 mm Mwf = 0,04·Lm4/3 = 0,04*5004/3 = 158,74 mm Ma = (2·Mws + Lm)·(2·Mws + Bm) = (2*67,57+500)*(2*67,57+248) = 243.347,54 mm2 Mt = (Hm + 2·Mwf) = 138,44+2*158,74 = 455,92 mm Thus. Cdm = 9,75

Cd = 0,8·Cdc + 0,2·Cdm = 0,8*5,50+0,2*9,75 = 6,35

Relative Die Construction Cost Basic Shape Consideramos que es Box debido a que L/H≤4

500/138,44=3,6≤4

Basic Complexity Primer dígito: Consideramos que sus partes no tienen agujeros laterales internos, que su altura periférica no es constante; el primer dígito es un 2. Segundo dígito: el largo de la pieza es mayor a 480mm, concretamente 500mm, por lo tanto L≥480mm, y tiene más de dos agujeros laterales externos, concretamente 7; por lo tanto es un 10.

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Subsidiary Complexity

Según el dato obtenido la penalización total es ≤20=>”Low cavity detail” Por lo tanto si vamos a la siguiente tabla:

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Relative Die Material Cost

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Worksheet for Relative Processing Cost and Total Relative Cost Original Design/Redesign Lu =748 mm

Bu = 138,44

Lu/ Bu = 5,4

Slender/non Sleder?

Non Slender

Basic Relative Cycle Time Plate 1 Ext/Int

Ext

1st Digit

2nd Digit

3,38

Additional Time 3rd Digit

0,5

Time Penalty 4th Digit

5th Digit

1,22

Relative Cycle Time for Plate tr=( tb+ te)·tp

4,73

Relative Cycle Time for the part= 4,73

Relative Processing Cost Ap = 243.347,54 mm2

Fp = 1.216,74

Chr = 2,93

Ce= tr * Chr = 13,86

Cmr= 0,62

Cm=(V/V0)·Cmr=231,25

Relative Material Cost V= 464.000 mm3

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Vo= 1.244 mm3

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Total Relative Cost N= 500.000 Cr=0,00182·Cm +(6.980/N)·Cd +0,1224·Ce = =0,00182*231,25+(6.980/500.000)* 6,35 + 0,1224*13,86=2,20

Concluimos por lo tanto que el coste relativo del molde para la fabricación de la pieza cuyo plano mostramos en la página anterior es de 2,20 ctms.

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documento_III PLIEGO DE CONDICIONES CON LAS ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES En función de la aplicación de las especificaciones enteriormente mencionadas y según los datos obtenidos metodología de Boothroyd, proseguimos con una primera búsqueda de materiales, empleando el programa CES EDUPACK y considerando el NIVEL 2 para obtener una primera búsqueda.

1. ÍNDICES DE MATERIALES. Selección y especificaciones técnicas del material seleccionado. Después del estudio realizado y explicado en el punto del trabajo xxxxxxxxx podemos enumerar las siguientes especificaciones e índices: PROPIEDADES GENERALES Densidad= 1.358 kg/m3 PROPIEDADES TÉRMICAS Justificación de temperatura máxima de la carcasa. Tabla 23 – Temperaturas máximas permitidas para las partes del EQUIPO ME que es probable que sean tocadas EQUIPO ME y sus partes

Superficies externas del EQUIPO ME que es probable que sean tocadas durante un tiempo “t”

Temperatura máxima ºC Metal y líquido

Cristal, porcelana, material vítreo

Material moldeado, plástico, goma, madera

t< 1 s

1 s ≤ t < 10 s

10 s ≤ t < 1 min

1 min ≤ t

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Tabla 24 – Temperaturas máximas permitidas para el contacto de la piel con las PARTES APLICABLES DEL EQUIPO ME Partes aplicables del EQUIPO ME

Parte aplicable en contacto con el paciente durante un tiempo “t”

Temperatura máxima ºC Metal y líquido

Cristal, porcelana, material vítreo

Material moldeado, plástico, goma, madera

t< 1 min

1 min ≤ t < 10 min

10 min ≤ t

Estos límites de temperatura son aplicables al contacto con piel sana de adultos. No son aplicables cuando grandes áreas de la piel (10% del total de la superficie del cuerpo o más) pueden entrar en contacto con una superficie caliente. Esto también se aplica al contacto de la piel con el 10 % de la superficie de la cabeza. Cuando éste sea el caso, se deben determinar y documentar límites adecuados en el FICHERO DE GESTIÓN DE RIESGOS. Cuando sea necesario que las PARTES APLICABLES excedan los límites de temperatura de la tabla 24 con el fin de proporcionar un beneficio clínico, el FICHERO DE GESTIÓN DE RIESGOS debe contener la documentación que muestra que el beneficio resultante excede cualquier incremente del RIESGO asociado. Tabla_2: “Temperaturas máximas permitidas para el contacto de la piel con las PARTES APLICABLES DEL EQUIPO ME” UNE-EN 60601-1.

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PROPIEDADES MECÁNICAS Para hallarlas tenemos que hacer tres tipos de ensayos según la tabla siguiente: Tabla 28 – Aplicabilidad de los ensayos de resistencia mecánica Tipo de EQUIPO ME DE MANO

Ensayo Empuje (apartado 15.3.2) Caida (apartado 15.3.4.1) Alivio de tensiones por moldeado (aparatado 15.3.6)

PORTATIL

Empuje (apartado 15.3.2) Impacto (apartado 15.3.3) Caida (apartado 15.3.4.2) Alivio de tensiones por moldeado (aparatado 15.3.6)

MÓVIL

Empuje (apartado 15.3.2) Impacto (apartado 15.3.3) Manipulación ruda (apartado 15.3.5) Alivio de tensiones por moldeado (apartado 15.3.6)

FIJO o ESTACIONARIO

Empuje (apartado 15.3.2) Impacto (apartado 15.3.3) Caida (apartado 15.3.4.2) Alivio de tensiones por moldeado (apartado 15.3.6)

Tabla_3: “Aplicabilidad de los ensayos de resistencia mecánica” UNE-EN 60601-1.

Hemos elegido para nuestro estudio el equipo ME de mano. 15.3.2 *Ensayo de empuje Las ENVOLVENTES del EQUIPO ME deben tener suficiente rigidez para proteger contra RIESGOS inaceptables.

La conformidad se verifica por el siguiente ensayo. Las partes externas de una ENVOLVENTE son sometidas a una fuerza estable de 250 N ± 10 N durante un periodo de 5 s, aplicada mediante una herramienta de ensayo adecuada que proporcione un contacto sobre una superficie plana circular de 30 mm de diámetro. Sin embargo, este ensayo no se aplica al fondo de una ENVOLVENTE del EQUIPO ME que tenga una masa superior a 18 kg. Después del ensayo, cualquier daño continuo que genere un RIESGO inaceptable, según se determina mediante inspección del FICHERO DE GESTIÓN DE RIESGOS, consitutye un fallo. De lo que se deduce: Ơ= F/S = 250/(π*0,032 )= 0,08842 [MPa] Uno de nuestros objetivos es que no se deforme más de un 2%. E = ơ /s = 0,08842 / 0,02 = 4,42 [MPa]

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Estas son las características que tienen que tener los materiales para que soporten el ensayo de empuje, necesario por otra parte para cumplir con la normativa específica de luminarias. A estos valores le añadimos un coeficiente de seguridad de 2. Ơs = 0,08842 * 2 = 0,1768 [MPa] E = 0,00442 * 2 = 0,00884 [GPa]

15.3.3 * Ensayo de impacto Las ENVOLVENTES del EQUIPO ME deben tener una resistencia suficiente al impacto para proteger contra RIESGOS inaceptables.

P = T/S = 3,188 / (π*0,052 ) = 405,91 [J/m2] = 40,591 [kJ/m2] Propiedades de impacto a temperatura ambiente 23ºC: mínimo 40,591 kJ/m2

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Figura_1: “Gráfica obtenida en el CES de Fatiga Térmica”

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Explicación del cálculo de la fatiga térmica. Fórmula de la fatiga térmica: Ơ = ɑt * E *

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PROCESOS DE FABRICACIÓN Consideramos para la selección del material adecuado que pueda ser moldeado por inyección, que sufra mecanizados posteriores y además que pueda ser pintado.

Figura_2: “Selección de materiales en función del proceso de fabricación: operaciones de conformado”

Figura_3: “Selección de materiales en función del proceso de fabricación: acabados y pinturas”

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SELECCIÓN DEL MATERIAL SEGÚN PRECIO Enfrentamos en un gráfica el precio del material (E/kg) con la densidad de los mismos (kg/m3 ) obteniendo los siguientes resultados.

Figura_4: “Selección de materiales en función del precio/densidad”

Figura_5: “Listado obtención de resultados en el CES en función del precio”

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2. MATERIAL SELECCIONADO Después de la selección del CES, obtenemos como material óptimo el PP (40% long glass fiber) por la selección del mejor precio/densidad y mejores características de impacto que el ABS.

3. CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL SELECCIONADO LGF PP Ventajas del producto. - Pueden ser usados para remplazar los altos costes en ingeniería de plásticos, termoplásticos y aceros. - Las fibras largas reforzadas de cristal mejoran el comportamiento a altas temperaturas del material de llenado medida por la retención del modulo con el aumento de la temperatura. - Mejora el impacto/absorción de energía. - Mejora de la resistencia a fatiga y durabilidad. - Consolidación de partes. - Mejora del peso. - Mejora de la rigidez. - Mejora de la fuerza. - Características de amortiguación del sonido. - Distorsión baja, especialmente para piezas moldeadas por compresión. - Bajo coeficiente de expansión térmica lineal.

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documento_IV PLAN DE PROCESOS DE FABRICACIÓN DE LA PIEZA

Según la metodología posteriormente elaborada se comprueba que el proceso más idóneo es la inyección de plástico y una vez esté la pieza fuera del molde procederemos a su colocación en un utillaje adecuado para su inmovilización y posterior mecanizado de las roscas que necesitamos para el cierre del conjunto. Posteriormente también se realizará el corte de la cavidad superior de la carcasa mediante un proceso de corte mediante chorro de agua y una vez realizado este corte se procederá al mecanizado de la métrica que hemos propuesto para su funcionamiento. Esta tecnología se utiliza para cortar piezas de todo tipo de materiales, tanto metales, como cerámicos o plásticos. Corta por abrasión, debido a la velocidad que alcanza el agua erosiona las superficies arrastrando micropartículas de material. El agua se pone a una presión de 60.000 psi que al pasar por un orificio muy estrecho, de unos 0,3 mm alcanza velocidades de 3 mach, a veces la velocidad del sonido, aproximadamente 3700 km/h En ocasiones se agrega abrasivo al agua en forma de micropartículas, que tienen un poder erosivo muchísimo mayor. Se puede realizar el corte por chorro de agua en piezas metálica, mármol, granito, etc. Ventajas del corte con agua: Agua pura Producción flexible Amigo del medio ambiente Mejor utilización de los materiales Corte en todos los ejes Alta velocidad para diferentes materiales Fácilmente adaptable a la automatización Fácil de programar con sistemas CAD/CAM Encaja en diferentes sistemas axiales Fácilmente intregable en un sistema de producción flexible Producción “Just in time” Sólo requiere una sencilla instalación Pequeñas fuerzas tangenciales de corte Sin zonas afectadas por calor Corte libre de stress

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Sin pérdida de materiales Sin afilar herramientas Sin polvo humos o escapes de gas Hidroabrasivo Producción flexible Rebaba En muchos casos se eliminan procedimientos de post corte Mejor utilización de los materiales Corte en todos los ejes Alta velocidad para diferentes materiales Fácilmente adaptable a la automatización Fácil de programar con sistemas CAD/CAM Encaja en diferentes sistemas axiales Fácilmente integrable en un sistema de producción flexible Producción “Just in time” Rápido prototipo Sólo requiere una sencilla instalación Pequeñas fuerzas tangenciales de corte Sin zonas afectadas por calor Sin descontrolados calentamientos o endurecimientos Corte libre de stress Sin deformación metalúrgica Sin pérdida de materiales Sin afilar herramientas Sin polvo, humos o escapes de gas

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Después de los estudios realizados realizamos el árbol de operaciones y la hoja de ruta dónde quedan reflejadas en la hoja de operaciones que adjuntamos en el punto siguiente.

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1. PLANIFICACIÓN DE LOS PROCESOS GENERALES PARA EL CONFORMADO DE LA LUMINARIA EN GENERAL

Figura_1: “Planificación de los procesos generales para el conformado de la luminaria en general”

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2. GENERACIÓN DE LA HOJA DE RUTA. HOJA DE OPERACIONES PIEZA DENOMINACIÓN carcasa REFERENCIA

001

CANTIDAD LOTE MATERIAL Nº PLANO DIMENSIONES REF. MOLDE

50.000 1 PP 001 500x138,5x248mm IMAGEN IDENTIFICAR MOLDE

PROCESO FASE

DENOMINACIÓN SUBFASE

MOLDEO POR INYEC CIÓN

Moldeo de la carcasa

CORTE POR CHORRO DE AGUA

Generación de abertura en la parte superior de la carcasa

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CÓDIGO DE BARRAS XXXXXXXXXX

FECHA

20/01/10

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MECANIZA DO

MONTAJE

EMBALAJE

Mecanizado de los taladros de diám.3,5 Mecanizado de los taladros de diám.6

Taladrado Taladrado

Tal. Diám. 3,5 Tal. Diám. 6 M50x3

Velocidad de taladrado

Tipo de broca.

Velocidad de taladrado

Tipo de broca.

Velocidad de taladrado

Tipo de broca. Tornillería a emplear Instrucciones de montaje Orden de montaje

Mecanizado de los taladros roscados de M50x3 Unión de los elementos

Roscado Montaje

Orden de montaje

Embalaje de los diferentes elementos posterior a su comprobación.

Embalaje

Cantidad y diferentes elementos para embalar.

3. DATOS DETALLADOS DEL PROCESO.

EXPLICACIÓN DEL PROCESO: MOLDE POR INYECCIÓN DE PLÁSTICOS IDENTIFICACIÓN DEL MOLDE A UTILIZAR HERRAMIENTAS NECESARIAS PARA EL MONTAJE/DESMONTAJE DEL MOLDE LIMPIEZA O LUBRICACIÓN DEL MOLDE PRUEBAS/ENSAYOS PREVIOS PREPARACIÓN DEL MATERIAL (EN FRÍO/CALIENTE) TEMPERATURA DE TRABAJO DEL MOLDE TEMPERATURA DE TRABAJO DEL MATERIAL PRESIÓN NECESARIA AL MOLDE VALIDACIÓN DEL PRODUCTO OPERACIONES DE EXTRACCIÓN OPERACIONES DE LIMPIEZA ENFRIAMIENTO DE LA PIEZA VERIFICACIÓN DE LA PIEZA CORTE POR CHORRO DE AGUA POSICIONAMIENTO DE LA PIEZA SOBRE LA BANCADA AMARRE DE LA PIEZA MEDIANTE UTILLAJES OPERACIÓN DE CORTE EXTRACCIÓN DE LA PIEZA SECADO Y LIMPIEZA DE LA PIEZA MECANIZADO DE MÉTRICA EN PARTE SUPERIOR DE LA PIEZA POSICIONAMIENTO EN UTILLAJE ADECUADO IDENTIFICACIÓN DEL UTILLAJE ADECUADO HERRAMIENTAS PARA EL MONTAJE/DESMONTAJE DEL UTILLAJE IDENTIFICACIÓN DEL LAS BROCAS ADECUADAS PLANO CON IDENTIFICACIÓN DE TALADROS PLANO PARA SABER CANTIDAD Y POSICIONAMIENTO DE TALADOS PLANO MÁQUINA

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TIEMPO DE OPERACIÓN DIVISIÓN DE LA CANTIDAD DE TIPOS DE TALADRO OPTIMIZACIÓN DE TIEMPOS REVISIÓN Y VERIFICACIÓN DEL MECANIZADO MECANIZADO TALADROS DE UNIÓN CARCASA POSICIONAMIENTO EN UTILLAJE ADECUADO IDENTIFICACIÓN DEL UTILLAJE ADECUADO HERRAMIENTAS PARA EL MONTAJE/DESMONTAJE DEL UTILLAJE IDENTIFICACIÓN DEL LAS BROCAS ADECUADAS PLANO CON IDENTIFICACIÓN DE TALADROS PLANO PARA SABER CANTIDAD Y POSICIONAMIENTO DE TALADOS PLANO MÁQUINA TIEMPO DE OPERACIÓN DIVISIÓN DE LA CANTIDAD DE TIPOS DE TALADRO OPTIMIZACIÓN DE TIEMPOS REVISIÓN Y VERIFICACIÓN DEL MECANIZADO MONTAJE IDENTIFICACIÓN DE LAS PIEZAS: COLOR, MODELO, TIPO… IDENTIFICACIÓN DE LAS HERRAMIENTAS PARA MONTAR ELEMENTOS DE UNIÓN NECESARIOS (TORNILLOS, COLA…) VERIFICACIÓN DE LAS UNIONES PLANO DE MONTAJE PRUEBAS DE CALIDAD/SEGURIDAD/VERIFICACIÓN EMBALAJE IDENTIFICACIÓN DE LA PIEZA/PIEZAS A EMBALAR IDENTIFICACIÓN DEL ETIQUETADO DOCUMENTACIÓN A ENTREGAR CON EL PRODUCTO BOLSA DE HERRAJE A ENTREGAR CON EL PRODUCTO GARANTÍAS MATERIAL PARA EL EMBALAJE: CARTÓN, PROTECCIONES, IDENTIFICACIÓN Y CANTIDAD DE ESTE MATERIAL POSICIONAMIENTO DE L APIEZA DENTRO DEL EMBALAJE SERVICIO POST‐VENTA INFORMACIÓN PARA EL TÉCNICO QUE VAYA A REALIZAR EL MONTAJE EN CASA DEL CLIENTE

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documento_V PLANOS 1. PLANOS DE DETALLE DE LA GEOMETRÍA FINAL DE LA PIEZA OBJETO DEL TRABAJO

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2. PLANOS, A NIVEL DE DISEÑO PRELIMINAR, NECESARIOS PARA LA FABRICACIÓN DE LA PIEZA

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DEL

MOLDE/UTILLAJE

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documento_VI ANEXOS, CÁLCULOS Y OTROS 1. BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN SOBRE EL PRODUCTO. FICHA GENERADA DE BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN GENERAL SOBRE ESTE TIPO DE PRODUCTOS. Modelo nº 1: Lámpara de cirugía, Serie AIM-50 45.000 lux/1 m 99.000 lux/60 cm, Modelo con brazo de pared. AIM-50 W (Luminaria de alta cirugía). Definición: Tipo proyector dicroico multifoco de gran intensidad y brillantez luminosa, amplio campo y sistema antisombras. Su sistema de brazos permite gran libertad de movimientos. Rotación sin límite (360º) para los modelos de techo. Es la Luminaria ideal para muchas horas de uso. Foto:

Precio: 4300 € Propiedades: Potencia: 3 x 50 W halógena Temp. de color: 3.100º Kelvin Rendimiento 96% cromático: Aprobaciones: IEC 60601-2-41 MDD 93/42/EEC ANSI/IESNA RP-29-95 CE-Clase I Conexión eléctrica 230/240 V, 50 Hz Fusibles T, IA, 250 V, 5x20 mm. Tipo lámpara Halógena 50 W Protección IP X0 Clase I aparatos 93/42 EEC médicos EN 60601-1 Requerimientos eléctricos Medical EN 60601-1-2 Compatibilidad electromagnética EN 60601-2-41 Seguridad luminaria quirúrgica y de diagnosis Recomendada para: Traumatología, Cirugía plástica, Dermatólogos, Oftalmólogos, Cuidados intensivos, Urgencias, Centros Médicos y Clínicas Ambulatorios. Pagina web: http://www.quirumed.com/es/Catalogo/articulo/27267

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Modelo nO 2: Lámpara de Quirófano de pared 110.000 Luxes cúpula 62 cms diámetro (Luminaria de alta cirugía). Definición: Foto:

Precio: 4500 € Propiedades: Lámpara de Quirófano de pared 110.000 Luxes. Anclaje a pared. Luz natural con temperatura de color Grados Kelvin 4300°K±200 Profundidad de luz 70 cms - 110.000 Luxes. Dispone de filtro de cristal para la reducción de calor de la luz. Mango totalmente esterilizable. Luz Halógena. 24v 150 W. Rango del foco de 60 a 180 cms. CRI 93+-3. Radio de acción 198 cms. Rango de ajuste de altura 105 cms. Energía 230 V. Recomendada para: Pagina web: http://www.quirumed.com/es/Catalogo/articulo/17178/Lampara%20de%20Quirofano% 20de%20pared%20110.000%20Luxes%20cúpula%2062%20cms%20diámetro

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Modelo nº 3: Outpatient II Wall 86.000 lux/60 cm 37.000 lux/1 m. Modelo con brazo de pared. (Luminaria de cirugía menor). Definición: Outpatient Light es una lámpara tipo proyector multifoco de gran intensidad luminosa, campo amplio y sistema anti-sombras. Conexión eléctrica en paralelo para garantizar la continuidad de la luz. Para evitar el calor, además de utilizar filtros ultravioleta e infrarrojos, su cabezal, de exclusivo diseño, genera una potente convección de aire. Foto:

Precio: 3500 € Propiedades: Potencia: Temp. de color: Rendimiento cromático:

3 x 50 W halógena 4.300º Kelvin 94%

Recomendada para: Hospitales, Clínicas, Ambulatorios y Centros de urgencias. Pagina web: http://www.quirumed.com/es/Catalogo/articulo/10673/Luminaria%20de%20cirugia%20 menor%2086.000%20lux/60%20cm%20%2037.000%20lux/1%20m.%20Modelo%20c on%20pie%20rodable%20Outpatient%20II%20Floor

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Modelo nº 4: Coolspot II S/C. 140.000 lux/60 cm 54.000 lux/1 m. Modelo con brazo de techo. (Luminaria de cirugía menor). Definición: Foto:

Precio: 4000 € Propiedades: Recomendada para: Pagina web: http://www.quirumed.com/es/Catalogo/articulo/10685/Coolspot%20II%20S/C.%20140 .000%20lux/60%20cm%20%20%2054.000%20lux/1%20m.%20Modelo%20con%20br azo%20de%20techo. Modelo nº 5: Definición: Incluida en el equipo equipo SD4 M. Foto:

Precio: Propiedades: Lámpara Faro mod. Edi de 25.000 lux. Monitor TFT 15" 12 V. Ordenador incorporado. Teclado encastrado en bandeja de instrumentos. Recomendada para: Clínica odontológica. Pagina web: http://www.esproden.com/index_archivos/Page815.htm http://www.imexdental.com/category.php?id_category=567

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Modelo nº 6: SATURN T Definición: Foto:

Precio: 4 610,00 € Propiedades: Montaje techo (indicar altura) 60.000 Lux DIN Color aprox. 4000 K Muy pocas sombras Asa extraíble y esterilizable Recomendada para: Pagina web: http://www.imexdental.com/product.php?id_product=1365

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Modelo nº 7: HALUX IRIS T Definición: Foto:

Precio: 2 130,00 € Propiedades:

Montaje a techo (indicar altura) 45.000 Lux DIN a 0,8 m, 30.000 a 1,0 m Color aprox. 4000 K Asa extraíble y esterilizable Hay modelos diferentes según la altura. Recomendada para: Pagina web: http://www.imexdental.com/product.php?id_product=1362

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Modelo nº 8: XERUS 50 T Definición: Foto:

Precio: 3 195,00 € Propiedades: Montaje techo (indicar altura) 33.000 Lux DIN Color aprox. 4100 K Muy pocas sombras Asa extraíble y esterilizable. Modelos diferentes según la altura del techo. Recomendada para: Pagina web: http://www.imexdental.com/product.php?id_product=1369

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Modelo nº 9: Lámpara de doble cúpula de quirófano de techo de 220.000 luxes Definición: Foto:

Precio: 9.995,00 €/unidad Propiedades: Luz natural con temperatura de color Grados Kelvin 4300ºK Profundidad de luz 70 cm, 220 000 luxes. Dispone de filtro de cristal para la reducción de calor de la luz. Mango totalmente esterilizable. Luz halógena. 24V 150 W Rango del foco de 60 a 180 cm. CRI 93+-3 Radio de acción de 183 cm Rango de ajuste de altura de 105 cm. Energía 230 V. Anclaje en el techo.

Recomendada para: Pagina web: http://www.materialmedico.es

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Modelo nº 10: Lámpara de quirófano alta cirugía LUCE 90 Definición: Lámpara quirúrgica de un faro disponible con solución de pared. Dotada de un sistema automático de doble bulbo con intercambio automático si se quemara la lámpara, y led de señalización intermitente colocado en la tapa. De serie, regulación del spot y sistema de regulación de la intensidad luminosa. Foto:

Precio: 12.972,00 €/unid. Propiedades: Lámpara halógena de 250 W, 24 V Consumo de 250 W Duración de la bombilla 1.000h Intensidad luminosa 160.000 lux Diámetro del campo iluminado 200 mm. Temperatura del color 400 ºK Campo luminoso 260-360 mm. Profundidad de enfoque 1400 mm Diámetro de la tapa 900 mm. Recomendada para: Pagina web:

http://www.materialmedico.es

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Modelo nº 11: L-DLH-0566 Definición: Cabeza de luz dental redonda; acabado blanco elegante; Todos los componentes de esta luz dental disponibles. Foto:

Precio: Propiedades: Voltaje de entrada 110V or 220V (Transformador opcional) Voltaje de salida High: 12V; Low: 10.5V Salida de potencia: High : 55W; Low: 50W Tipo de bombilla: Halógena 12V-55W Distancia focal: 700mm Intensidad luminosa: alrededor de 20,000 Lux Temperatura de Color: 4.500 Kelvin Modelo de luz: 170 X 75 at 700mm Encendido: Sensor con Manual Accesorios opcionales: Eje de luz dental; unión para eje de luz dental, bombilla, abrazadera de tipo C para fijarse al escritorio Opción de color: Blanco Recomendada para: Pagina web: http://www.allindentpro.com/product.php?mode=list&cid=2

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Modelo nº 12: L-DOL-0587 Definición: Brazo cuadrado y cabeza de luces; acabado elegante, todos los componentes disponibles. Características: estable sensor de control, cabeza de luces dentales, giro en multidirección. Foto:

Precio: Propiedades: Voltaje de entrada: 110V or 220V(Equipado con transformador) Voltaje de salida : High: 12V; Low: 10.5V Potencia de salida: High : 55W; Low: 50W Tipo de bombilla: Halógena 12V-55W Distancia focal : 700mm Intensidad luminosa: alrededor 10,000 Lux Temperatura del color : 4,500 Kelvin Dimensiones del modelo : 120 X 70 at 700mm Encendido : Manual o Sensor con Manual Accesorios opcionales: Eje de luz dental; unión para eje de luz dental, bombilla, fijación tipo C (para fijar a una mesa) Opción de color: Blanco Recomendada para: Pagina web: http://www.allindentpro.com/product.php?mode=list&cid=2

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Modelo nº 13: Definición: Square dental lights arm; Round dental lights head; While elegant coating; All components of this dental light available; Exquisite design of wall-mounted base Character: Stable Sensor Control; Dental lights head: Smooth rotating at multi-direction 0587 DENTAL LIGHTS ARM WITH TRANSFORMER (110V OR 220V) + 0566 DENTAL LIGHTS HEAD WITH SENSOR AND MANUAL El Brazo de 0587 con Transformador (110V o 220V) + Cabeza de 0566SR

Foto:

Precio: Propiedades: Input Voltage : 110V or 220V(Equipped with transformer) Output Voltage : High: 12V; Low: 10.5V Power Output : High : 55W; Low: 50W Bulb Type : Halogen 12V-55W Focal Distance : 700mm Light Output: Over 20,000 Lux Color Temperature : 4,500 Kelvin Light Pattern :170 X 75 at 700mm Switch : Sensor with Manual Optional Accessories: Dental light shaft; Joint for dental light shaft; Bulb; C-Type clamp(for fixing on desk) Color choice : White Recomendada para: Pagina web: http://www.allindentpro.com/product.php?mode=list&cid=2

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Modelo nº 14: Auralite, luz dental. Definición: The DARAY AURALITE is a cost-effective uncomplicated dental light with two intensity settings and available as wall, ceiling, mobile and unit mounted.The AURALITE dental light features an ingeniously designed parallel-action arm, replicating human muscular movement, available with either a wall, ceiling or unit mount configuration.The AURALITE provides a well-defined light-patch with shadow-reduction and is easy to clean and maintain.All AURALITE models have an integral power supply. Foto:

Precio: Price: £395.00 (Excluding VAT at 15%) Propiedades: Technical specifications Input intensity

High: 20,000 lux Low: 10,000 lux

Colour temp.

4,500k

Focal distance

700mm

Power output

55W

Bulb type

Halogen 12V

Supply voltage

220v

Output voltage

High: 12V Low: 10.5V

Product colour

White

Recomendada para: Pagina web: http://www.daray.co.uk/docs/Auralite.html#

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Modelo nº 15: Bilite, doble rayo Definición: El doble rayo de luz, desarrollado y patentado por DARAY, fue especialmente diseñado para eliminar las sombras en la cavidad oral producida en todos los procedimientos dentales. Ideal light-patch Fully compliant with ISO 9680, the BILITE projects an ideal light-patch for dental work by creating a rectangular pattern wide enough to allow for full patient movement, but with sharply defined edges. This ensures that there is no discomfort from light shining into a patient’s eyes as the light is concentrated only where it’s required. Light source The light source utilizes a dichroic reflector which filters away unwanted heat from the light-beam, thus projecting a cool light into the oral cavity. The light beam is also colour-corrected to give excellent colour matching and, since intensity control is achieved mechanically, varying the light’s intensity does not affect its colour. Flexible, durable support arms The support arms are ergonomically designed to allow as full a range of movement as possible in order to accommodate all dental techniques. Their advanced design eliminates the possibility of the arm falling. Positioning is easy since the arms need only finger-light control yet do not drift once in position. Lamp-bar The lamp-bar can be changed safely and easily without any tools and without risk of burnt fingers. Mounting The BILITE can be mounted on the ceiling, wall or unit/chair base. Hygiene and safety The styling eliminates all finger traps and, by being smooth and rounded, significantly aids disinfection, barrier protection and thus cross-infection control. Mains voltage is reduced by a transformer to a safe 12V throughout the arm and all moving parts. Foto:

Precio:

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Propiedades: Technical specifications Output intensity (max.)

26,000 lux

Colour temperature

3,600 K

Patch size at 700mm

300mm x 100mm

Input voltage

230V 50/60Hz (110/120V optional)

Working voltage

12V

Lamp description

Halogen lamp 12V 55W DRK1024/B

Colour availability

RAL 9002 Products available

BLHAMINI

DARAY BILITE head and short-reach arm (choose mounting type)

BLHA

BILITE head and suspension arm (choose mounting type)

DLC

Ceiling mount, down-tube and variable intensity controller

DLW

Wall mounting and variable intensity controller

DLU

Unit mount (transformer and power lead)

BLE

Electrician’s installation (flush fitting for qualified electrician install only)

BLH

BILITE fixed-intensity (head only)

DLUPS

Light battery backup unit 12V (all variants)

CMDT

Down-tube cover (for suspended ceilings)

CMC

Ceiling mounting cover (for non-suspended ceilings)

LB1024

BILITE lamp-bar cartridge (supplied in packs of 5)

Options/accessories

Recomendada para: Price: £830.00 (Excluding VAT at 15%) Pagina web: http://www.daray.co.uk/docs/Bilite.html

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Modelo nº 16: Definición: The DL50 dental light uses a unique reflector design to produce outstanding colour rendering and shadow reduction. Lamp-bar The lamp-bar can be changed safely and easily without any tools and without risk of burns. Mounting The DL50 can be mounted on the ceiling, wall or unit/chair base. Flexible, durable support arms The support arms are ergonomically designed to allow as full a range of movement as possible in order to accommodate all dental techniques. Positioning is easy since the arms need only finger-light control, yet do not drift once in position. Hygiene and safety The styling eliminates all finger-traps, and being smooth and rounded significantly aids disinfection, barrier protection and thus cross-infection control. Mains voltage is reduced by a transformer into a safe low voltage throughout the arm and all moving parts. Foto:

Precio: Price:£945.00(Excluding VATat15%) Propiedades:

Techincal specifications Max. intensity 30,000 lux Colour temperature 5,200K Patch size at 700mm 250mm x 150mm Input voltage 230V 50/60Hz Working voltage 12V nom. Lamp description Halogen lamp 12V 50W DRK5003 Colour availability RAL 9002

Recomendada para: Pagina web: http://www.daray.co.uk/docs/DL50.html

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Modelo nº 17: Gnatus Dental Light LED 5 Plus Definición: The Gnatus LED 5 Plus is smaller and sleeker than its halogen counterpart because of the small LED form factor and different optical characteristics that eliminate the need for a large reflector. Foto:

Precio: Price: $979.00 Propiedades: Reduce el consumo en un 60% Consumo de 250 W Duración de la bombilla 1.000h Intensidad luminosa 35.000 lux (lúmenes por metro cuadrado) Diametro del campo iluminado 200 mm. Temperatura del color 400 ºK Campo luminoso 260-360 mm. Profundidad de enfoque 1400 mm Diámetro de la tapa 900 mm. De 12 a 25 años de vida comparado con 3-6 meses · 40% brighter than halogen products · 12-25 year life compared to 3-6 months · 60% reduction in power consumption · True white light, improving dental diagnosis and resin matching · Light color: 5,500K (sunlight) · No heat in the beam, eliminating dentist and patient discomfort · No peripheral light shining in patients’ eyes · Smaller, sleeker design enabled by smaller optics Recomendada para: Pagina web: http://www.lumicrest.com/shop/index.php?main_page=product_info&cPath=4&product s_id=9

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Modelo nº 18: DARAY SL250 Definición: Variable intensidad/ Foco de luz para cirugía. Foto:

Precio: Propiedades: Sus tres cabezas de luz y su cuidad diseño de difusores asegura una excepcional reducción de sombras Reflector: 3x205mm de diámetro, cada uno con varias capas de recubrimiento especial óptico que filtra sobre el 90% de la radiación infrarroja (calor) de el foco y simula la luz solar de modo que los tonos del tejido son vistos con exactitud. Difusor: El robusto difusor de policarbonato proteje la luz y da una reducción de sombra excelente. Estos también reducen la radiación infrarroja en el rayo proyectado y realzan o mejoran el aspecto de la luz. Especificaciones técnicas Intensidad de la luz 0 - 70,000 lux @ 1m Indice de color Ra96 Diámetro de la campana 18 - 30 cm variable de luz Temperatura del color 4,200K Fuente de energía 230V 50/60 Hz Vida de la lámpara ~1,300 h Recomendada para: Fines múltiples: ideal para cirugía, oftalmología, diagnóstico y ginecología. También conveniente para empleo dentro de servicios de urgencias y unidades de cuidados intensivos. Price:£3,495.00 Price:£3,495.00(Excluding VATat15%)

Pagina web: http://www.daray.co.uk/docs/SL250.html

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Modelo nº 19: DRE Vision Excel Minor Surgery Light 7051514 Definición: Foto:

Precio: Propiedades: Candelas 9.500 (cabeza a 1m) Lux 43.000 Kelvin 4000o temperatura del color 380mm de diámetro del reflector elíptico multi‐faceteado en Alzak Alum. Tipo de filtro: L/R cristal absorbe el calor generado Dimensiones de la cabeza 23” diámetro x 14” altura Manilla intercambiable y esterilizable Distancia focal 914mm Vida nominal de la bombila 1000 horas, emplea bombilla halógena de tungsteno

Recomendada para: Pagina web: http://www.dremed.com/catalog/product_info.php/cPath/45_79/products_id/1252#r esources

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Modelo nº 20: Skytron Infinity IN22EL Definición: iluminación de cirugía Foto:

Precio: Propiedades: • • •

Single head system 22" light head Capable of 11,000 fc

Recomendada para: Pagina web: http://www.dremed.com/catalog/product_info.php/products_id/1802

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BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN GENERAL SOBRE LÁMPARAS HALÓGENAS

Estas lámparas han de generar luz fría, similar a la luz diurna, para mejorar el diagnóstico del profesional.

Figura_1: Características técnicas de lámparas halógenas de baja tensión bipin. Fuente figura_1: http://www.luxram.net/productos_iframe.html (Noviembre 2009)

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FORMA BASADA EN PRODUCTOS EXISTENTES EN EL MERCADO

Fuente figura_2: http://www.gendexxray.com/Default.aspx?navid=70&oid=002&lid=de (Diciembre 2009)

Fuente figura_3 y 4: http://www.jemeca.com (Diciembre 2009)

Fuente figura_5: http://www.daray.co.uk/docs/DL50.html (Diciembre 2009)

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INDICACIONES TÉCNICAS DE DIFERENTES FABRICANTES Figura_13:Explosión de montaje, luminaria DARAY. Fuente: Daray sl400series operating theatre light assembly and operating instructions

Figura_6:Estudio de la colocación de la bombilla y de los diferentes accesorios en el conjunto de la luminaria. Fuente: “Catálogo técnico Kavo: KAVOSUN 1415 C”

Figura_7: Embalaje y cambio de bombilla. Fuente figura_7: Instrucciones para el uso y de montaje. KaVo Centro 1540.

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2. CÁLCULOS. En el presente escrito se procederá a plantear los cálculos térmicos para el diseño de nuestra luminaria. El alcance de este documento es mostrar cómo se debería calcular la temperatura en todos los puntos posibles en el diseño de nuestra luminaria. En este caso se tendrá en cuenta que la bombilla está alojada en un casquillo G6,35, El casquillo está alojado dentro de una cavidad aislada mediante un cristal dicroico.

Paso 1. Situación conocida. La lámpara debe soportar bombillas de tipo halógenas de hasta 250 W. Las bombillas halógenas suelen desperdiciar en torno al 90% de su potencia en calor, por lo que tenemos lo siguiente:

También sabemos que las bombillas de halogenuros suelen trabajar entre los 250ºC y 350ºC, por lo que tenemos que la superficie de la bombilla estará a 350ºC. Otro dato que tenemos es que la bombilla estará funcionando durante 10 años ininterrumpidamente por lo que consideraremos un régimen estacionario. Los datos de temperatura de la bombilla los podríamos calcular mediante un cálculo de radiación pura entre un cuerpo negro (filamento) y otro gris (cristal de la bombilla), considerando el intercambio de calor en un medio participante, como es la combinación del tungsteno y el yodo. Posteriormente se calcularía la transmisión de calor a través del cristal mediante conducción. Paso 2.Transmisión del calor de la bombilla al cristal dicroico. Para este paso se debe considerar una transmisión conjunta entre la convección y la radiación. Calculo del factor de convección.

Donde: hi = Coeficiente de transmisión de calor por convección en el interior del vidrio dicroico. Ab = Área de la bombilla.

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Tb = Temperatura en la superficie de la bombilla. Ti = Temperatura ambiente dentro del vidrio dicroico. Aci = Área interior del vidrio dicroico. Tiv = Temperatura en la cara interior del vidrio dicroico. Calculo del factor de radiación. Caso de planos infinitos paralelos y grises.

Donde:

σ = cte. εb = emisividad de la bombilla. εv = emisividad del vidrio dicroico.

El vidrio posee un filtro dicroico que permite redirigir el 66,6% de los rayo UV hacia la fuente emisora, con lo que se disminuirá significativamente la radiación que salga de la bombilla. La suma de las dos potencias nos dará la potencia total.

Paso 3. Transmisión del calor a través del cristal dicroico.

Donde:

kv = Conductividad del vidrio dicroico. Av = Área perpendicular al movimiento del calor. Tev = Temperatura en la cara exterior del vidrio dicroico. ev = Espesor del vidrio dicroico.

Paso 4. Transmisión del calor del vidrio dicroico al reflectante. Para este paso se debe considerar una transmisión conjunta entre la convección y la radiación. Calculo del factor de convección.

Donde: hii = Coeficiente de transmisión de calor por convección entre el vidrio dicroico y el reflectante. Tii = Temperatura ambiente entre el vidrio dicroico y el reflectante. Ar = Área de contacto con el reflectante. Tir = Temperatura en la cara interior del reflectante. Calculo del factor de radiación. Caso de planos infinitos paralelos y grises.

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Donde:

εr = emisividad del reflectante.

Como se puso en los objetivos de diseño del reflectante, este deberá poseer como mínimo un 85 % de reflexión de la luz, lo cual involucra también a los rayos UV. Además estos rayos estarán redireccionados hacia el lugar de iluminación. La suma de las dos potencias nos dará la potencia total.

Paso 5. Transmisión del calor a través del reflectante.

Donde:

kr = Conductividad del reflectante. Ter = Temperatura en la cara exterior del reflectante. er = Espesor del reflectante.

Paso 6. Transmisión del calor por convección entre el reflectante y la carcasa.

Donde: hiii = Coeficiente de transmisión de calor por convección entre el reflectante y la carcasa. Tiii = Temperatura ambiente entre el reflectante y la carcasa. Ac = Área de contacto con la carcasa. Tc = Temperatura en la cara interior de la carcasa. En este punto y con tal de reducir la temperatura en la carcasa se podría introducir un aislante. Paso 7. Resolución del problema. Una vez planteadas todas las ecuaciones tenemos 10 ecuaciones y 12 incógnitas. Por otra parte tenemos una reducción por parte del cristal dicroico del 66,6% y posteriormente una reducción del 85% que se verá reflejado por el reflectante hacia el exterior de la luminaria.

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3. CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL SELECCIONADO.

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PP (40% long glass fiber) General properties Designation Polypropylene (40% long glass fiber) Density 1.19e3 - 1.23e3 kg/m^3 Price * 2.42 - 2.66 EUR/kg Tradenames Bergaprop; Acclear; Accpro; Acctuf; Achieve; Addilene; Adflex; Adpro; Akrolen; Alphacan; Aplax; Appryl; Aqualoy; Arcoplen; Armlen; Arpak; Arpro; Astryn; AtofinaPolypropylene; Azdel; Bapolene; Bicor; Borstar; Bras-Tec; Bynel; Capilene; Carboprene; Carmelstat; Cefor; Celstran; Clyrell; Compel; Compotene; Comshield; Corton; Cosmoplene; Cotene; Cuyolen; DaelimPoly; Dafnelen; DaicelPP; Danapro; Daplen; Denilen; DEP; Dexflex; DigiLyte; Dow; EL-Pro; EltexP; Endura; Epsilon; EquistarPP; Escalloy; Esdash; Estaprop; Eticourt; Extron; Exxpol Enhance; Exxtral; FerrexNewfoamer; Ferrolene; Fiberfil; Finapro; Flametec; Formolene; Fortilene; Grand Polpro; Haiplen; Halene; Hi-Fax; Hi-Glass; Hishiplate; HMS; Hopelen; Hostacen; Hostacom; Hostalen PP; Hyosung PP; Hypro; Inertec; Inspire; Isplen; Jazz; Kelburon; Kopelen; Koylene; Latene; Lupol; Luvogard; Mafill; Magnacomp; Malen-P; Marlex; Maxbatch; Maxpro; Maxxam; Metallyte; Metocene; Microthene; Moplen; Mosten; Multipro; Neopolen; Neviprop; Newstren; Niplene; Nissen; Noblen; Nortuff; Novatec; Novolen; Oleform; Olehard; Olesafe; OPPalyteTrespaphan; Osstyrol; Palprop; Percom; Permastat; Petoplen; Petrothene; Piolen; Plastiflam; Polene; Polifor; Polycom; POLYfill; Polyflam; Polyfort; Polystone; Polyvance; Ponalen; Pre-Elec; Procom; Pro-Fax; Prolen; Propak; Propilven; Propylux; Protec; Proteus; Ranplen; Refax; Repol; Repolen; Reptol; Retpol; Rexene; Rotothon; Sanalite; Sanren; Saxene; Scolefin; Seetec; Sequel; Simona; Sinpolene; Spolen; Stamylan; Starpylen; Strandfoam; Sunlet; Syntegum; Taboren; Taffen; Taipolene; Tairipro; Talcoprene; Tatren; Tecafine; Teknoplen; Terez; Thermolen; Thermylene; Tipplen; Topilene; Torayfan; Tracolen; Trapylen; Trilen; Trilene; Umastyr; Valmax; Valtec; Vamplem; Vylene; Vyon; Wintec; WPP; Xenopren; Yuhwa; Zeral; AD majoris; Nepol; ThermoStran; Nytron; STRANOX; RTP Compounds; SABIC STAMAX; HiFill; Delta

Composition overview Composition (summary) (CH2-CH(CH3))n + 40% glass filler Base Polymer class Polymer type % filler Filler type

Polymer Thermoplastic : semi-crystalline PP-ho 40 % Glass fiber

Composition detail Polymer Glass (fiber)

60 40

% %

Mechanical properties Young's modulus Compressive modulus Flexural modulus Shear modulus Bulk modulus Poisson's ratio Shape factor Yield strength (elastic limit) Tensile strength Compressive strength Flexural strength (modulus of rupture) Elongation Elongation at yield Hardness - Vickers Hardness - Rockwell M Hardness - Rockwell R Hardness - Shore D Hardness - Shore A Fatigue strength at 10^7 cycles Fracture toughness Mechanical loss coefficient (tan delta)

7.52 * 7.52 6.68 * 3.07 * 9.38 * 0.349 14.1 81 99.8 112 143 1.99 1.81 * 28.5 62.6 95.3 * 77.7 * 96.5 * 42.4 * 4.71 * 0.00878

No warranty is given for the accuracy of this data. Values marked * are estimates.

9.43 9.43 7.98 3.15 9.62 0.356

GPa GPa GPa GPa GPa

117 118 146 177 2.19 3.15 29.9 83.8 115 81.7 101 44.5 4.95 0.00923

MPa MPa MPa MPa % % HV

MPa MPa.m^1/2

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PP (40% long glass fiber) Impact properties Impact strength, notched 23 °C Impact strength, notched -30 °C Impact strength, unnotched 23 °C Impact strength, unnotched -30 °C

21.7 23.2 55.2 52.3

32.2 36.3 64.8 55

kJ/m^2 kJ/m^2 kJ/m^2 kJ/m^2

160 -14 150 145 * 117 * -17 * 0.395 * 1.53e3 39.5 157

168 -6 172 166 137 -3 0.411 1.56e3 40.5 178

°C °C °C °C °C °C W/m.K J/kg.K µstrain/°C °C

0.133 212 58.6 60.2

0.359 251 75.4 69.7

% °C °C MPa

1.98e24 * 3.04 * 0.00196 19.5 600

2.02e24 3.16 0.00204 20.3

µohm.cm

0.0704

Thermal properties Melting point Glass temperature Heat deflection temperature 0.45MPa Heat deflection temperature 1.8MPa Maximum service temperature Minimum service temperature Thermal conductivity Specific heat capacity Thermal expansion coefficient Vicat softening point

Processing properties Linear mold shrinkage Melt temperature Mold temperature Molding pressure range

Electrical properties Electrical resistivity Dielectric constant (relative permittivity) Dissipation factor (dielectric loss tangent) Dielectric strength (dielectric breakdown) Comparative tracking index

MV/m V

Optical properties Transparency

Opaque

Absorption, permeability Water absorption @ 24 hrs

3.55e-4

Durability: flammability Flammability

Highly flammable

note Currently NOT UL tested but expected to pass the HB test

Durability: fluids and sunlight Water (fresh) Water (salt) Weak acids Strong acids Weak alkalis Strong alkalis Organic solvents UV radiation (sunlight) Oxidation at 500C

Excellent Excellent Excellent Excellent Excellent Excellent Excellent Poor Unacceptable

Primary material production: energy, CO2 and water Embodied energy, primary production CO2 footprint, primary production

* 96.4 * 6.51

106 7.19

MJ/kg kg/kg

* 7.9

8.74

MJ/kg

Material processing: energy Polymer molding energy

No warranty is given for the accuracy of this data. Values marked * are estimates.

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PP (40% long glass fiber) Polymer extrusion energy Polymer machining energy (per unit wt removed)

* 3.08 * 2.13

3.41 2.36

MJ/kg MJ/kg

* 0.632 * 0.246 * 0.17

0.699 0.273 0.189

kg/kg kg/kg kg/kg

Material processing: CO2 footprint Polymer molding CO2 Polymer extrusion CO2 Polymer machining CO2 (per unit wt removed)

Material recycling: energy, CO2 and recycle fraction Recycle Recycle fraction in current supply Downcycle Combust for energy recovery Heat of combustion (net) Combustion CO2 Landfill Biodegrade A renewable resource?

0.1

* 26.4 * 1.84

27.7 1.93

MJ/kg kg/kg

Notes Typical uses Automotive Exterior Parts; Automotive Interior Parts; Automotive Under the Hood; Electrical/Electronic Applications; Engineered Applications; Furniture; Metal Replacement; Parts, Machine/Mechanical; Sporting Goods; Buckets; bowls; bottle crates; toys; medical components; washing machine drums; pipes; battery cases; bottles; bottle caps; bumpers; films for packaging; fibers for carpeting and artificial sports surfaces. Reference sources Data compiled from multiple sources. See links to the References table.

Links ProcessUniverse Producers Reference Shape

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4. DISEÑO CONCEPTUAL, METODOLOGÍA PARA LA OBTENCIÓN DE SOLUCIONES. Hemos seleccionados estas luminarias debido a su forma y diseño, estudiando su forma de agarre y su movimiento de rotación en uso. En base a toda esta información, hemos diseñado varios modelos que mostramos en el siguiente apartado.

BO1

BO3

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BO2

BO4

97 de 133

Figura_8: Volante Mclaren Fuente figura_8: http://www.diablomotor.com

Justificación de los cálculos realizados y decisiones tomadas para obtener la propuesta inicial de diseño. El alojamiento de la bombilla, que justificará la profundidad de la luminaria. El volumen interior, mediante el cual obtendremos la densidad de la lámpara. El transformador lo colocamos en la base del brazo y por lo tanto evitamos alojarlo en la carcasa. El intercambio de la bombilla se realizará por la parte posterior y como permite el sistema la rotación y giro permitirá el cambio sin interposiciones. Consideración de la ergonomía de las asas. Para obtener la propuesta inicial de diseño hemos aplicado un método cuantitativo de evaluación de soluciones. Se trata de obtener una cuantificación de la valoración de cada alternativa, basada por una parte en una ponderación de los objetivos y por otra en establecer una escala común de adaptación de cada alternativa para cada uno de los objetivos.

Metodología 1. Enunciar y definir claramente cada uno de los objetivos o criterios que han de cumplir los diseños alternativos a evaluar. 2. Clasificar los objetivos, registrando en una matriz de comparación el objetivo preferente de cada par. 3. Ponderar los objetivos así clasificados asignando números índice. 4. Establecer una medición utilizando una escala común del grado en que cada diseño alternativo satisface a cada uno de los objetivos. 5. Calcular la media ponderada de adaptación a cada diseño alternativo utilizando los números índice. 6. Seleccionar el diseño considerando como óptimo teniendo en cuenta los resultados obtenidos en los puntos anteriores.

Hemos clasificado los cuatro objetivos más importantes en el siguiente orden: 1_Volumen 2_Iluminación homogénea 3_Que facilite el recambio de la lámpara 4_Estética

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VOLUMEN

ILUMINACIÓN HOMOGÉNEA

FACILIDAD DEL RECAMBIO

ESTÉTICA

VOLUMEN

ILUMINACIÓN HOMOGÉNEA

FACILIDAD DEL RECAMBIO

ESTÉTICA

importancia

40%

30%

20%

10%

boceto

VOLUMEN

ILUMINACIÓN HOMOGÉNEA

FACILIDAD DEL RECAMBIO

ESTÉTICA

TOTAL

BO1

BO2

7,2

BO3

BO4

8,1

Podemos concluir que el boceto seleccionado será el BO4. Del cuál mostramos a continuación unas imágenes y planos previos.

Figura_9: Imagen 3d de la carcasa.

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5. ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD. Descripción de la gestión y dinámica del trabajo en grupo. PORTAFOLIO_1: Planificación de tareas y definición de roles del Equipo. Tarea

Objetivos

Inicio

Fin

Búsqueda de información

Conocer cómo es el producto y lo que se está fabricando

16/10/09

21/10/09

Obtención de pdf’s con imágenes, catálogos técnicos, características

Obtención de especificaciones

Definir las características de las luminarias

21/10/09

30/10/09

Redactar las especificaciones técnicas, requisitos y objetivos.

Búsqueda e investigación de materiales

Selección de materiales en función de objetivos de diseño y funcionalidad

30/10/09

06/11/09

Obtención de tablas para la preselección de los grupos de materiales

Redacción portafolio.

Comenzar con la presentación del portafolio

06/11/09

09/11/09

Redacción portafolio

Maquetación del portafolio

Redactar, comprobar

09/11/09

10/11/09

Portafolio definitivo

Subida del archivo definitivo Aula virtual

Centralizar la información definitiva, revisión previa de todos los miembros

10/11/09

Pdf portafolio

del

verificar

Documentos

del

definitivo

Asignación de roles. Rol Responsabilidad

Nombre personas implicadas

Coordinador

Almela Hernández, Adrián Javier

Responsable calidad/documentos

Royo González, Marta

Planificador

Catalán Pachés, Pablo

Reuniones de trabajo. Fecha

Tarea/Actividad realizada

21/10

Conocer a los componentes

30/10

100 de 133

Horas 1h

Nombre personas implicadas Almela Hernández, Adrián Javier

Planificar la siguiente reunión

Catalán Pachés, Pablo

Proponer búsqueda de información

Royo González, Marta

Puesta en común de la información

Almela Hernández, Adrián Javier

Redactar contenidos del portafolio

Catalán Pachés, Pablo

Planificar las tareas para la siguiente reunión: búsqueda de materiales y completar tablas con búsqueda de información

Royo González, Marta

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06/11

Selección de materiales

Búsqueda de objetivos para la selección 07/11

Concretar grupos de materiales con sus características

Almela Hernández, Adrián Javier Catalán Pachés, Pablo Royo González, Marta

09/11

Tutoría : Carlos Vila

Puesta en común modificaciones

Catalán Pachés, Pablo Royo González, Marta

Horas dedicadas/miembro Nombre

Horas dedicadas

Royo

4h (búsqueda de información)

Royo

3h (redacción información y materiales)

Royo

3h (maquetación)

Almela

2h (búsqueda de información)

Almela

3h (lectura y redacción)

Catalán

3h (búsqueda de información)

Catalán

2h (lectura y redacción)

Catalán

3h (redacción de la información y búsqueda de materiales)

PORTAFOLIO_2 Descripción de la gestión y dinámica del trabajo en grupo. Relación de tareas realizadas y cómputo de horas. Nombre

Horas dedicadas

Royo

3h (búsqueda de información)

Royo

2h (generación de bocetos)

Royo

2h (redacción de portafolio)

Royo

1h (montaje plantilla)

Royo

2,5h (búsqueda de información, bocetos, estudio de catálogos para las características técnicas)

Royo

2h (bocetos, ordenar búsqueda de información, completar planificación)

Royo

5h (evaluación de bocetos, escanear bocetos, maquetación y redacción)

Almela

4h (búsqueda de información)

Almela

1h (generación de bocetos

Almela

2h (generación de índices de materiales y paso al CES)

Almela

10h (cálculos térmicos)

Almela

2h (índice de materiales y temperatura)

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Catalán

3h (búsqueda de información)

Catalán

3h (redefinir objetivos)

Catalán

2h (dibujos 3d carcasas)

Catalán

2h (selección de procesos)

Catalán

3h (estudio de temperatura de la lámpara)

Catalán

2h (revisión del proceso de fabricación en función de la forma)

Catalán

1h (boceto 3d y plano general)

Tarea

Objetivos

Inicio

Fin

Obtener primeras propuestas de índices de materiales.

Averiguar los índices de materiales mediante las características que ha de cumplir.

13/11/09

20/11/09

Generación de tabla con las primeras propuestas de índices de materiales.

Re-definir objetivos.

Definir las características de las luminarias.

20/11/09

23/11/09

Redactar las especificaciones técnicas, requisitos y objetivos.

Investigación de la forma de la luminaria y bocetos.

Selección de materiales en función de objetivos de diseño y funcionalidad.

23/10/09

28/11/09

Obtención bocetos de luminarias.

Investigación de materiales posibles para la generación de carcasas.

Obtener mediante los índices de materiales resultados en el CES.

28/11/09

30/11/09

Obtención de tablas para la preselección de los grupos de materiales.

Investigación de procesos para la generación de carcasas.

Seleccionar procesos de fabricación en función de los materiales e índices obtenidos.

30/11/09

02/12/09

Generación de tablas de pre-selección de materiales.

Análisis atributos forma.

de de

Obtención de procesos en función de los atributos de forma a partir de los bocetos previos.

30/11/09

02/12/09

Generación de tabla de atributos.

Obtener imágenes previas de la luminaria cálculos de temperatura y acabar de concretar índices, evaluación del diseño conceptual.

Acabar de concretar los índices y forma de la luminaria, seleccionándola de los bocetos previos.

02/12/09

07/12/09

Generar archivos CES. Generar planos de la propuesta de la pieza. Generar 3d de la pieza. Saber la temperatura que debe soportar la carcasa.

Maquetación revisión.

Generar el pdf definitivo para la entrega del portafolio.

08/12/09

09/12/09

Generar el portafolio_2.

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Documentos

de las

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Relación de reuniones de trabajo y cómputo de horas. Fecha

Tarea/Actividad realizada

Horas

Nombre personas implicadas

20/11

Índices de materiales. Planificación de formas y bocetos. Dudas para plantear la semana siguiente

1,5h

Almela Hernández, Adrián Javier

Puesta en común de la información

23/11

Catalán Pachés, Pablo Royo González, Marta Almela Hernández, Adrián Javier

Índices de materiales

Catalán Pachés, Pablo Royo González, Marta

26/11

Tutoría Carlos Vila: Selección del elemento a desarrollar. Generación del molde de la carcasa

0,5h

Almela Hernández, Adrián Javier

28/11

Concretar grupos de materiales con sus características. Definición definitiva de la forma de la carcasa.

Almela Hernández, Adrián Javier

Concretar el diseño final de la luminaria. Justificar cálculos de la forma. Cálculo de temperatura. Justificar procesos.

Reducir la cantidad de documentos del portafolio. Concretar parámetros e índices de producción.

04/12

07/12

Catalán Pachés, Pablo Royo González, Marta Almela Hernández, Adrián Javier Catalán Pachés, Pablo Royo González, Marta Almela Hernández, Adrián Javier Catalán Pachés, Pablo Royo González, Marta

PORTAFOLIO 3 Descripción de la gestión y dinámica del trabajo en grupo. Reuniones de trabajo. Fecha 21/12/09

29/12/09

04/01/10

Tarea/Actividad realizada

Horas

Plantear modificaciones al Portafolio_2, división de tareas entre miembros del grupo, establecer siguiente reunión.

Puesta en común de la información, modificar el Portafolio_2. Concretar las dimensiones y fabricación de la carcasa. Añadir la temperatura en el reflectante.

Concretar el material en el CES.

0,5h

Royo González, Marta

Obtener nuevos valores para el cálculo de Swift.

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Almela Hernández, Adrián Javier Catalán Pachés, Pablo Royo González, Marta

Cálculo del coste del proceso mediante Swift. Modificación de la forma de la carcasa para adaptarla a los requisitos de peso.

Almela Hernández, Adrián Javier Catalán Pachés, Pablo

Dimensiones definitivas y forma de la carcasa y su fabricación.

11/01/10

Nombre personas implicadas

Almela Hernández, Adrián Javier Catalán Pachés, Pablo Royo González, Marta

103 de 133

Concretar definitivamente el material. 14/01/10

15/01/10

18/01/10

Concretar el diseño final de la luminaria. Dudas en cuanto al diseño de la carcasa y las consideraciones de diseño del proceso.

1,5h

Maquetación y puesta en común de la información solicitada a cada miembro del grupo.

1,5h

Revisión de los planos obtenidos.

Catalán Pachés, Pablo Royo González, Marta Almela Hernández, Adrián Javier Royo González, Marta Almela Hernández, Adrián Javier

Revisión de la metodología Swift aplicada. Últimas coordinación de tareas. 19/01/10

Almela Hernández, Adrián Javier

Catalán Pachés, Pablo Royo González, Marta

Revisión de los planos obtenidos.

Almela Hernández, Adrián Javier

Revisión de cálculos.

Catalán Pachés, Pablo

Generación de documentos.

Royo González, Marta

Maquetación y montaje del portafolio_3.

Horas acumuladas por persona y total del grupo Dedicación. Fecha

Tiempo (H)

Tarea/Actividad realizada

Nombre personas implicadas

21/12/09

Modificaciones propuestas para el Portafolio_2 (anterior). Montaje de la nueva versión del Portafolio_2.

Royo González, Marta

28/12/09

Aplicación de la Metodología Swift (revisión y dudas).

1,5h

Royo González, Marta

04/01/10

Planteamiento del diseño de la carcasa, formas de unión, forma de apertura, consideraciones de diseño.

Royo González, Marta

12/01/10

Montaje del planificación.

1,5h

Royo González, Marta

17/01/10

Aplicación de la Metodología Swift. Maquetación y coordinación de datos del Portafolio_3.

3,5h

Royo González, Marta

18/01/10

Modificación del portafolio con nuevos datos CES.

Royo González, Marta

19/01/10

Generación molde de inyección 2d.

1,5h

Royo González, Marta

19/01/10

Generación hoja de ruta y procesos de fabricación

1,5h

Royo González, Marta

19/01/10

Maquetación del proyecto,coordinación.

Royo González, Marta

20/01/10

Maquetación del proyecto,coordinación. Envío del portafolio al Aula Virtual.

Royo González, Marta

TOTAL HORAS MARTA

17,5

22/12/09

Cálculo de la temperatura exterior de la carcasa, vuelve a realizarla con nuevos datos.

1,5h

Almela Hernández, Adrián

23/12/09

Cálculo de la fatiga térmica de la luminaria.

Almela Hernández, Adrián Javier

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Portafolio_3.

Control

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sDF134 – Trabajo Final del módulo C3

27/01/10

Concretar materiales en el CES después de las modificaciones del Portafolio_2.

0,5h

Almela Hernández, Adrián Javier

04/01/10

Índice de materiales y temperatura.

1,5h

Almela Hernández, Adrián Javier

11/01/10

Obtención del material definitivo. Búsqueda de información del material.

Almela Hernández, Adrián Javier

15/01/10

Modificaciones de la carcasa en Catia, planos.

Almela Hernández, Adrián Javier

17/01/10

Dibujo 3d en Catia de la carcasa.

Almela Hernández, Adrián Javier

18/01/10

Cálculos y revisión fatiga térmica.

Almela Hernández, Adrián Javier

18/01/10

Generación planos en Catia.

Almela Hernández, Adrián Javier

18/01/10

Búsqueda de información

Almela Hernández, Adrián Javier

19/01/10

Cálculo de propiedades mecánicas

1,5h

Almela Hernández, Adrián Javier

TOTAL HORAS ADRIÁN

18h

22/12/09

Modificaciones en el boceto 3d de la carcasa, insertar enganches y reflectante interior.

Catalán Pachés, Pablo

28/12/09

Modificaciones en el boceto 3d de la carcasa, insertar enganches y reflectante interior.

2,5h

Catalán Pachés, Pablo

08/01/10

Modificaciones en el boceto 3d de la carcasa, insertar enganches y reflectante interior.

Catalán Pachés, Pablo

15/01/10

Preparación de las 3d de todas las piezas que generan el conjunto para su posterior acotación.

Catalán Pachés, Pablo

18/01/10

Molde de inyección en 3D.

Catalán Pachés, Pablo

19/01/10

Molde de inyección en 3D.

Catalán Pachés, Pablo

TOTAL HORAS PABLO

17,5h

TOTAL HORAS GRUPO

53h

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ENTREGA FINAL Descripción de la gestión y dinámica del trabajo en grupo. Reuniones de trabajo. Fecha 03/02/10

05/02/10

13/02/10

Tarea/Actividad realizada

Horas

Plantear las modificaciones y nuevos planteamientos en función de los cambios propuestos en el seminario.

Tareas para cada uno de los miembros, fechas de entrega de las tareas, verificación de las modificaciones previstas.

Verificación de resultados.

Nombre personas implicadas Almela Hernández, Adrián Javier Catalán Pachés, Pablo Royo González, Marta Almela Hernández, Adrián Javier Catalán Pachés, Pablo Royo González, Marta

Almela Hernández, Adrián Javier

Maquetación del proyecto.

Catalán Pachés, Pablo

Últimas tareas.

Royo González, Marta

Horas acumuladas por persona y total del grupo Dedicación. Fecha

Tiempo (H)

Tarea/Actividad realizada

Nombre personas implicadas

04/02/10

Modificaciones propuestas para el Portafolio_2 (anterior). Montaje de la nueva versión del Portafolio_2.

Royo González, Marta

06/02/10

Maquetación. Metodología Conceptual.

Royo González, Marta

07/02/10

Redacción de las consideraciones de diseño.

Royo González, Marta

12/02/10

Montaje del planificación.

1,5h

Royo González, Marta

14/02/10

Maquetación del proyecto,coordinación. Nuevas especificaciones. Consulta normativa.

Royo González, Marta

15/02/10

Maquetación del proyecto,coordinación. Envío del portafolio al Aula Virtual.

Royo González, Marta

09/02/10

Cálculos del coste relativo del molde.

Almela Hernández, Adrián

11/01/10

Modificaciones de la carcasa en Catia, planos.

Almela Hernández, Adrián Javier

14/01/10

Dibujo 3d en Catia del molde de la carcasa.

Almela Hernández, Adrián Javier

12/02/10

Generación ambientes 3d

Catalán Pachés, Pablo

13/02/10

Logo e imagen.

2,5h

Catalán Pachés, Pablo

14/02/10

Catálogo. Imágenes 3d.

Catalán Pachés, Pablo

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Portafolio_3.

Control

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6. DOCUMENTACIÓN DE INTERÉS. Relación de Documentos generados. PORTAFOLIO_1 Bloque de información obtenida por internet y redactada en documento de búsqueda de información, para el portafolio se ha sintetizado la información. Se generó dossier de fichas con las principales características de los productos existentes en el mercado.

http://www.quirumed.com http://www.imexdental.com http://www.lumicrest.com http://www.allindentpro.com http://www.pelton.net

http://www.dremed.com http://www.daray.co.uk http://www.materialmedico.es http://www.kavo.com http://www.trilux.es

(Fechas de los enlaces arriba mencionados entre el 30/11/2009-09/11/2009) Selección de tablas con características de materiales. Elaboración de formato de actas. Redacción del portafolio. Relación de documentos generados. PORTAFOLIO_2 Bloque de información obtenida por internet y redactada en el apartado del portafolio 2 como “Forma basada en productos existentes en el mercado”, para el portafolio se ha sintetizado la información. Se generó dossier de fichas con las principales características de los productos existentes en el mercado.

http://www.mecanicavirtual.org/luces.htm http://www.erco.com/download/data/30_media/25_guide_pdf/130_es/es_erco_guide.p d http://www.luxram.net/productos_iframe.html http://www.gendexxray.com/Default.aspx?navid=70&oid=002&lid=de http://www.daray.co.uk/docs/DL50.html http://www.jemeca.com http://www.kavo.com/Default.aspx?navid=70&oid=002&lid=Es http://www.dremed.com/catalog/product_info.php/cPath/45_79/products_id/1252#res ources http://www.inbio.com.ar/veradj.asp?tip=1&noti=420 (Fechas de los enlaces arriba mencionados entre el 11/11/2009-09/12/2009) Selección de tablas con características de materiales, obtención de índices. Obtención del archivo CES para selección de materiales. Generación de bocetos en formato papel y en digital. Obtención de más información técnica mediante catálogos de proveedor (se sumó a nuestro archivo técnico). Aplicación de la metodología de selección del proceso de producción en función de la forma y obtención de posibles procesos. Control de fichas con fechas de sobre la planificación y ejecución de tareas. Redacción del portafolio. Relación de Documentos generados PORTAFOLIO_3

En principio se ha generado un nuevo archivo con las modificaciones que se plantearon en el seminario llamándose el nuevo fichero: sDF134_0910_Grupo_1_versión_modificada Cálculos fatiga térmica y de la temperatura exterior de la carcasa.

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Archivo CES EDUPACK con los resultados de la selección de materiales. Documentación de las características y propiedades del material seleccionado. “INSPIRE. LONG GLASS FIBRE POLYPROPYLENE. DOW AUTOMOTIVE”. Imágenes 3d tanto en PROe como en Catia de la carcasa definitiva. Imágenes 3d del molde por inyección de la pieza seleccionada. Archivo animación de la inyección de plásticos. Planos definitivos de la carcasa en Catia. UNE-EN 60601-1 NORMA ESPAÑOLA. Equipos electrométicos. Parte 1: Requisitos generales para la seguridad básica y funcionamiento esencial. Mayo 2008. UNE-EN ISO 9680 NORMA ESPAÑOLA. Odontología. Lámparas dentales. (ISO 9680:2007)

http://www.matweb.com (Enero 2010) Fuente información sobre materiales http://www.suministrosugarte.com/subgrupos.php?id_familia=10&id_subfamilia=48&i d_grupo=808&PHPSESSID=36dc7815c2027e5d08f343fd7e238982 (Enero 2010) Fuente información sobre brocas para mecanizados en la pieza. Brocas biadimétricas con ángulo recto. http://www.infotarifa.com/clasificacion/BROCA_BIDIAM._HSS_DIN_8374_M_3/13/59/ 87/8355/8680873/418/detalleArticulo.html (Enero 2010) Fuente, información sobre brocas que generan dos diámetros. Brocas biadimétricas con avellanado. http://www.solociencia.com/quimica/07032805.htm (Enero 2010) Fuente, información sobre pintura látex bactericida. http://www.lanacion.com.ar/nota.asp?nota_id=898414 información sobre pintura látex bactericida.

(Enero

2010)

Fuente,

https://webmail.uji.es/horde/util/go.php?url=http%3A%2F%2Fwww.climasano.es%2 Fcomo_funciona.php&Horde=e3ed9b8146b9da6d325404bef64e6c2c (Enero 2010) Fuente, información sobre pintura ecológica, bactericida, anti-olor y con efecto de fotocatálisis.

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ESPECIFICACIÓN TÉCNICA ET-RS-09

ESPECIFICACIÓN TÉCNICA ET-RS-09 LUMINARIAS Y LÁMPARAS

ALCANCES Estas especificaciones cubren las condiciones técnicas requeridas para la fabricación, inspección, pruebas y entrega de luminarias y lámparas de alumbrado público, que se utilizarán en redes secundarias.

NORMAS APLICABLES Las luminarias y lámparas, materia de la presente especificación cumplirán con las prescripciones de las Normas siguientes, según la versión vigente a la fecha de la convocatoria a Licitación: IEC 60598; 60529; 60238 IEC 60622; 60922; 60923 60926; 60927; 60566

Características mecánicas y eléctricas de Luminarias Para lámparas de vapor de sodio, reactores, condensadores e ignitores

CONDICIONES AMBIENTALES Y DE OPERACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO Los conectores de derivación se instalarán en zonas con las siguientes condiciones ambientales: Altitud sobre el nivel del mar : hasta 4500 m Humedad relativa : entre 50 y 100% Temperatura ambiente : -15 °C y 30 °C Velocidad máxima del viento : 75 km/h Contaminación ambiental : de escasa a moderada Presencia de lluvias : abundante Los equipos de alumbrado público serán alimentados en 220 V nominales procedente de los siguientes sistemas eléctricos : - Configuración de la Red Secundaria Trifásica : 380-220 V, 4hilos, neutro corrido con múltiple puesta a tierra Monofásica : 440-220 V, 3hilos, neutro corrido con múltiple puesta a tierra - Tensión máxima de la red : 600 V - Frecuencia de la red : 60 Hz - Naturaleza del neutro : Efectivamente puesto a tierra

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REQUERIMIENTOS TÉCNICOS

4.1

Fotometría Del tipo II, corto, haz semirecortado para lámparas de vapor de sodio de 50 y 70 W a alta presión, con casquillo E-27. Del tipo II, mediano, haz semirecortado para lámpara de vapor de sodio de 150 W a alta presión , con casquillo E-40. La clasificación fotométrica anterior no limita la utilización de lamparas y luminarias de alta tecnología.

4.2

Características mecánicas y eléctricas principales de los componentes de la luminaria Características Generales de Diseño El diseño de la luminaria deberá ser de un solo bloque o de dos bloques, manteniendo siempre el sistema óptico y portaequipo independientes. Deberá dificultar el hurto de la propia luminaria los accesorios del portaequipo y el desprendimiento de sus partes, a excepción de la plancha portaequipo. Los seguros y cierres de fijación de cubiertas serán de accionamiento manual. Reflector En los reflectores que son independientes a la carcasa de la luminaria, el material de fabricación será de plancha de aluminio de pureza no menor a 99,7 % y su acabado será anodicado previo abrillantado electroquímicamente, de una sola pieza . El espesor del reflector será igual o mayor a 0,8 mm y su espesor anodizado será igual o mayor a 5 um en la parte interior. En el caso de reflectores que son parte integrante del cuerpo de la luminaria el espesor del reflector será igual o mayor a 1,2 mm con 5 um en la parte interior. El acabado exterior en contacto con el ambiente será a base de una pintura epóxica de color gris, previa aplicación de base imprimante. Se aceptarán pantallas reflectoras con iguales o mejores características a lo descrito anteriormente. Carcasa La carcasa será metálica o de material sintético (poliester reforzado con fibra de vidrio) y su espesor igual a 1,2 o 2 mm respectivamente. Si es metálica, el acabado exterior será con pintura epóxica de color gris previa aplicación de base imprimante. Si es sintético deberá ser no combustible, de color gris, de buena resistencia mecánica y a la radiación ultravioleta.

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Cubierta del Sistema Óptico Será de un material de alta resistencia a la deformación térmica, a la degradación por rayos ultravioleta, alto grado de transmitancia (mayor a 85%), transparente y que cumpla la vida útil solicitada para el equipo. El espesor mínimo del material una vez procesado será igual o mayor a 2,0 mm para cumplir las pruebas de resistencia mecánica al impacto y a la variación de temperatura. Recinto Portaequipo Permitirá la instalación de todos los equipos necesarios de arranque y control de la luminaria, que deberá hacerse sobre una plancha de fierro zincado tropicalizado o de aluminio de 99,7% de pureza, de 1 mm o 1,2 mm de espesor respectivamente. La cubierta del sistema portaequipo podrá ser del mismo material que la carcasa, No se aceptarán equipos de lamparas fijados directamente a las carcasas o estructuras soportes de las luminarias. El Portalámpara Para el caso de las lámparas de 50 y 70 W, el portalámpara será de rosca E-27 antivibrante . Para el caso de las lámparas de 150 W será del tipo E-40 antivibrante. Grado de Protección El grado de protección mínimo (hermeticidad) contra el ingreso de agua y polvo será de IP65 con IK=08 (5 J) como mínimo para el recinto óptico, e IP 43 con IK= 08 (5 J) como mínimo para el recinto portaequipo. La hermeticidad del recinto óptico será lograda con empaquetadura de clase térmica mayor o igual a 120 ºC. Adicionalmente deberá tener una resistencia a la radiación ultravioleta de la lámpara y de los rayos solares. Reactores Los reactores se utilizarán para limitar la corriente de la lámpara. Operarán a una tensión de 220 V y frecuencia de 60 Hz. Tendrán las siguientes características. - Potencia de la lámpara 150 W 70 W 50 W - Consumo de potencia 13 W 10 W 08 W Condensadores Operarán a una tensión nominal de 220 V, frecuencia de 60 Hz y tendrán el objeto de mejorar el factor de potencia del conjunto lámpara-reactor hasta un valor mayor o igual a 0,9

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Arrancadores Operarán a una tensión nominal de 220 V, frecuencia de 60 Hz y facilitarán el encendido de las lámparas de vapor de sodio de 150 W, 70 y 50 W suministrando un picos de tensión adecuados a través de las lámparas. Características de las lámparas Lámpara tipo Potencia (W) Flujo luminoso (lúmenes) Vida útil promedio (h) 4.3

: : : :

vapor de Sodio Alta Presión 150 70 50 16 500 6 500 5800 10 000 10 000 10 000

Portafusible aéreo Servirá para la protección del equipo de alumbrado público y será de porcelana vidriada color blanco y con corriente máxima admisible de 5A. Vendrá provisto de un fusible de 1A.

4.4

Cable N2XY 2 x 2,5 mm² Unirá los conductores de la red de alumbrado público con el equipo de alumbrado, elaborado de cobre recocido de 2,5 mm² con aislamiento XLPE y cubierta de PVC.

4.5

Vida Útil de las Luminarias El fabricante deberá garantizar técnicamente una vida útil mayor o igual a 10 años, en las condiciones de operación indicadas en el numeral 3. Tiempo para el cual la luminaria mantendrá sus cualidades fotométricas, así como las mínimas condiciones mecánicas y eléctricas para un funcionamiento adecuado y seguro.

PRUEBAS Las pruebas están orientadas a garantizar la calidad de los suministros, por lo que deberán ser efectuadas a cada uno de los lotes de luminarias y lámparas a ser suministradas, en presencia de un representante del Propietario; caso contrario, deberá presentarse tres (03) juegos de certificados incluyendo a los respectivos reportes de prueba satisfactorios emitidos por una entidad debidamente acreditada por el país de origen, la misma que formará parte de una terna de tres (03) entidades similares que serán propuestas por el Proveedor (antes de iniciar las pruebas) para la aprobación del Propietario, quien certificará que los resultados obtenidos en todas las pruebas señaladas en las Normas consignadas en el acápite 2 están de acuerdo con esta especificación y la oferta del Postor. Salvo indicación expresa de las normas indicadas en el numeral 2, el tamaño de la muestra y el nivel de inspección será desarrollado de acuerdo a lo indicado en la Norma Técnica Peruana NTP-ISO 2859 – 1 1999: PROCEDIMIENTOS DE MUESTREO PARA INSPECCION POR ATRIBUTOS, o su equivalente la

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norma ISO 2859-1: 1989; considerando un plan de Muestreo Simple, con un nivel de Inspección Normal. Los instrumentos a utilizarse en las mediciones y pruebas deberán tener un certificado de calibración vigente expedido por un organismo de control autorizado. Los certificados y reportes de prueba deberán ser redactados solamente en idioma Español o Inglés. El costo para efectuar estas pruebas y los costos que genere el representante del Propietario o de la entidad certificadora estarán incluidos en el precio cotizado por el Postor.

MARCADO Los accesorios deberán tener marcas en alto relieve con la siguiente información: Nombre o símbolo del Fabricante Las luminarias y lámparas serán cuidadosamente embaladas en cajas de madera, provistas de paletas (pallets) de madera y aseguradas mediante correas de bandas de acero inoxidable a fin de permitir su desplazamiento con un montacargas estándar. Serán suministrados con la protección adecuada para evitar el deterioro de los equipos. Las caras internas de las cajas de embalaje deberán ser cubierta con papel impermeable para servicio pesado a fin de garantizar un almacenamiento prolongado a intemperie y en ambiente salino. Cada caja deberá ser identificada (en idioma Español o Inglés) con la siguiente información: Nombre del Propietario Nombre del Fabricante Tipo de accesorio Cantidad de luminarias o lámparas Masa neta en kg Masa total en kg Las marcas serán resistentes a la intemperie y a las condiciones de almacenaje.

ALMACENAJE Y RECEPCIÓN DE SUMINISTROS El Postor deberá considerar que los suministros serán almacenados sobre un terreno compactado, a la intemperie, en ambiente medianamente salino y húmedo. Previamente a la salida de las instalaciones del fabricante, el Proveedor deberá remitir los planos de embalaje y almacenaje de los suministros para revisión y aprobación del Propietario; los planos deberán precisar las dimensiones del embalaje, la superficie mínima requerida para almacenaje, el máximo número de paletas a ser apiladas una sobre otra y, de ser el caso, las cantidad y características principales de los contenedores en los que serán transportados y la lista de

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empaque. Adicionalmente deberá remitir todos los certificados y reportes de prueba solicitados. La recepción de los suministros se efectuará con la participación de un representante del Proveedor, quién dispondrá del personal y los equipos necesarios para la descarga, inspección física y verificación de la cantidad de elementos a ser recepcionados. El costo de estas actividades estará incluido en el precio cotizado por el Postor. 8.

INSPECCIÓN Y PRUEBAS EN FABRICA La inspección y pruebas en fábrica deberán ser efectuadas en presencia de un representante del Propietario o una Entidad debidamente acreditada que será propuesta por el Proveedor para la aprobación del Propietario. Los costos que demanden la inspección y pruebas deberán incluirse en el precio cotizado por el Postor.

INFORMACIÓN TÉCNICA REQUERIDA Información Técnica para todos los Postores Las ofertas técnicas de los postores deberán contener la siguiente documentación técnica: − Tabla de Datos Técnicos Garantizados debidamente llenada, firmada y sellada. Información Técnica adicional para el Postor Ganador Complementariamente, el postor ganador deberá presentar la siguiente documentación técnica: − Copia de los resultados de las pruebas tipo o de diseño. − Catálogos del fabricante precisando los códigos de los suministros, sus dimensiones, masa, etc. − Expediente fotométrico de las luminarias ofertadas, con una antigüedad no mayor de 3 años y certificado por una entidad reconocida por la IEC (International Electrotechnical Commision) e independiente del proveedor y del fabricante. − Planos de diseño para aprobación del propietario. − Recomendaciones y experiencias para el transporte, montaje, mantenimiento y el buen funcionamiento de los suministros. El costo de la documentación técnica solicitada estará incluido en el precio cotizado para los suministros y su ausencia será causal de descalificación.

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TABLA DE DATOS TÉCNICOS GARANTIZADOS LUMINARIA PARA LAMPARA DE VAPOR DE SODIO No.

CARACTERÍSTICAS

UNIDAD

VALOR REQUERIDO

VALOR OFERTADO

1.0 FABRICANTE 2.0 TIPO SEGUN FABRIC. O SIMILAR 3.0 NORMA DE FABRICACION 4.0 DIMENS. APROXIM. 5.0 POTENCIA DE LAMPARA

Mmm W

6.0 TIPO DE SOCKET 7.0 TEMPERATURA MAX. DE OPERACION DEL SOCKET CON FUNCIONAMIENTO CONTINUO DE LA LAMPARA

70 E-27

°C

8.0 MATERIAL DEL SOPORTE PRINCIPAL 9.0 MATERIAL DEL REFLECTOR 10.0 MATERIAL DEL DIFUSOR 11.0 MATERIAL DEL SOCKET

Porcelana

12.0 TIPO DE CABLE DE CONEXION 13.0 DIAMETRO DEL EMBONE AL PASTORAL 14.0 MASA POR UNIDAD

Mmm kg

15.0 CURVAS, ISOLUX, TABLAS, CATALOGOS (Adjuntar información).

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EXTRACTOS NORMA UNE-EN 60601-1

Tabla_1: “Aplicabilidad de los ensayos de resistencia mecánica” UNE-EN 60601-1.

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Tabla_2: “Temperaturas máximas permitidas para las partes del EQUIPO ME que es probable que sean toacadas” UNE-EN 60601-1.

Tabla_3: “Temperaturas máximas permitidas para el contacto de la piel con las PARTES APLICABLES DEL EQUIPO ME” UNE-EN 60601-1.

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EXTRACTOS NORMA UNE-EN ISO 9680

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7. IMÁGENES 3D, AMBIENTACIONES. 7.1. IMÁGENES 3D DEL CONJUNTO

Figura_10: Imagen 3d de la luminaria montada.

Figura_11: Imagen 3d de la luminaria montada.

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carcasa tapón

tapa

Figura_12: Imagen 3d de la luminaria desmontada

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Figura_13: Imagen 3d de la pieza: tapón.

Figura_14: Imagen 3d de la pieza:tapón.

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Figura_15: Imagen 3d de la pieza:tapón.

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Figura_16: Imagen 3d de la pieza: tapa.

Figura_17: Imagen 3d de la pieza: tapa.

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7.2. IMÁGENES 3D DEL ELEMENTO A DESARROLLAR

Figura_18: Imagen 3d de la pieza: carcasa. Elemento a desarrollar.

Figura_19: Imagen 3d de la pieza: carcasa. Elemento a desarrollar.

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Figura_20: Imagen 3d de la pieza: carcasa. Elemento a desarrollar. Catia.

Figura_21: Imagen 3d de la pieza: carcasa. Elemento a desarrollar. Catia.

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Figura_22: Imagen 3d de la pieza: carcasa. Elemento a desarrollar. Catia.

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7.3. AMBIENTACIONES

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7.4. DÍPTICO

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Lig gh htEYE E M Modelo oLE 10 00 Car racterístticas gen nerales Vida útil: 10 1 años. Potencia de d la lámpa ara máxima:: 250W. Apta parra uso de bo ombilla haló ógena. Fácil lim mpieza. Esta anqueidad de d sus parte es. Fácil ma anejo. In ntensidad lu umínica enttre 8.000-20 0.000 LUX. Bue enas termin naciones y sistemas s de e protección n. Fa acilidad de instalación. i Simpllicidad de mantenimien m nto. Man ntenimiento o económico o.

L LightE EYE

Modelo LE 100 Cumple con la normativa Índice de protección IP65 IEC 601-1 (EN 60601) Equipos eléctricos para medicina. DIN 67505. Iluminación para laboratorios y salas de odontología. UNE-EN ISO 9680 Odontología. Lámparas dentales (ISO 9680:2007).

Condiciones de operación del sistema: Los conectores de derivación se instalarán en zonas con las siguientes condiciones ambientales: - Altitud sobre el nivel del mar : hasta 4500 m. - Humedad relativa : entre 50 y 100% - Temperatura ambiente : -15 °C y 30 °C. - Velocidad máxima del viento : 75 km/h. - Contaminación ambiental : de escasa a moderada. - Presencia de lluvias : abundante. Los equipos de alumbrado público serán alimentados en 220 V nominales procedente de los siguientes sistemas eléctricos : - Configuración de la Red Secundaria. Trifásica : 380-220 V, 4hilos, neutro corrido con múltiple puesta a tierra . Monofásica : 440-220 V, 3hilos, neutro corrido con múltiple puesta a tierra. - Tensión máxima de la red : 600 V. - Frecuencia de la red : 60 Hz. - Naturaleza del neutro : Efectivamente puesto a tierra.

LightEYE

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7.5. LOGO E IMAGEN

LightEYE

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