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Herramientas de diseño mecánico gratuitas con todas las funciones

Hay una serie de tendencias que están impulsando el sector de la electrónica. Una de ellas el número creciente de mini ordenadores en placa con todas funciones integradas. Esto ha llevado a que los desarrolladores adopten estas plataformas en lugar de embarcarse en sus propios diseños y ha abierto el mercado a nuevos desarrolladores. Muchos de los recién llegados son start-ups que no cuentan con la tradicional infraestructura de software y hardware de las empresas de fabricación consolidadas. Normalmente el objetivo primordial de las start-ups es poner el producto en el mercado en el menor tiempo posible, a menudo con un número limitado de personas que deben realizar muchas tareas distintas. El efecto combinado de usar una plataforma lista para usar y de eficacia probada, es que el ciclo de desarrollo se ha acortado considerablemente. Los aspectos de software y hardware integrado del diseño son relativamente cortos, lo que supone un reto para realizar el diseño mecánico en 3D del producto al mismo ritmo que el ciclo integrado.

Con la idea de acelerar e integrar más estrechamente los aspectos mecánicos del diseño, los ingenieros recurren a distintas herramientas de software de diseño mecánico. Estas herramientas les permiten concentrarse en la estética del producto y en la envoltura mecánica esencial para que la idea se convierta en un producto tangible. Otra tendencia que está influyendo considerablemente en este enfoque es la adopción de técnicas de prototipado rápido gracias a las tecnologías de impresión en 3D. El software de diseño mecánico ha evolucionado e incorpora funciones de visualización y modelización que consiguen una estrecha integración entre el flujo de trabajo del diseño mecánico y las técnicas de prototipado rápido. Cuando analicen qué herramienta de diseño mecánico 3D les conviene, los ingenieros van a encontrar una plétora de opciones. Algunas son aplicaciones de software de escritorio tradicionales que se venden por licencias individuales o de empresa, mientras que en el otro extremo están las aplicaciones gratuitas que funcionan en cualquier navegador de Internet. Decidir cuál es la mejor para sus necesidades será más fácil si sabe lo que la herramienta debe ofrecerle.

Su propia experiencia le indicará un camino concreto. Por ejemplo, es muy probable que los ingenieros mecánicos más veteranos hayan utilizado una estación de trabajo CAD de alto nivel como SolidWorks y estén familiarizados con sus características y funciones. Estas aplicaciones completas suelen ser muy caras, a menudo en torno a los 35.000 euros por licencia de uso único una vez incluidos todos los extras. En principio son más adecuadas para los usuarios que trabajan como diseñadores mecánicos a tiempo completo, y pueden resultar abrumadoras para un ingeniero que tenga que ocuparse de muchos aspectos del desarrollo, no solo del formato mecánico. Los sistemas CAD 3D de alto nivel suelen requerir además una estación de trabajo gráfica de altas prestaciones, por lo que una empresa necesita hacer una fuerte inversión que se llevará el ahorro conseguido con el uso de las tarjetas integradas listas para usar. En el otro extremo de la escala hay una serie de aplicaciones gratuitas basadas en navegador que satisfacen los requisitos básicos de un paquete de diseño 3D pero que, como veremos más adelante, probablemente no ofrezcan algunas de las funciones que un enfoque más integrado garantiza. Además, al depender completamente de la conexión a Internet, no proporcionan la opción de trabajar fuera de línea o pueden resultar poco fiables en caso de haber interrupciones en la conexión.

Poder adoptar las técnicas de prototipado rápido que ofrece la impresión en 3D debería ser un requisito esencial de cualquier aplicación CAD 3D elegida. Asimismo, lo ideal es que incorpore un enfoque de modelización directa, donde el usuario crea la forma de un componente a partir de un esbozo, los comandos de arrastrar y mover, además del enfoque paramétrico basado en dimensiones que las aplicaciones CAD 3D de alto nivel suelen preferir. Merece la pena tener en cuenta qué otros aspectos del diseño de un producto habría que incorporar. Por ejemplo, los que trabajan en diseños basados en electrónica, necesitan una función para integrar los resultados del software de diseño de PCB en el diseño mecánico. Además, está la cuestión de importar al diseño modelos de otros componentes ya creados. Es fundamental asegurarse de que en el diseño haya espacio para otras piezas y que proporcione una visión completa para plasmar el diseño mecánico 3D definitivo.

Un ejemplo de aplicación CAD 3D para mecánica que reúne todos los criterios anteriores es DesignSpark Mechanical (DS Mechanical). Este software, que se puede descargar gratuitamente en el sitio web DesignSpark de RS Components, proporciona una gama completa de funciones, pero no requiere plataformas informáticas especiales. Disponible para Microsoft Windows 7 y superior, también alberga una interfaz GUI completa para tabletas táctiles o PC con Microsoft Windows. DS Mechanical es un producto de gama media ideal e incluye toda una serie de funciones que no suelen asociarse con un producto gratuito. Es un punto de partida de bajo coste para ingenieros que necesiten acceder a funciones de diseño mecánico en 3D sin tener que hacer grandes inversiones. El uso de un sistema de modelización directa es lo habitual con DS Mechanical y aunque ofrece capacidades de modelización paramétrica, éstas no son muy amplias. Se integra perfectamente con otros paquetes de diseño, como los de diseño de PCB mediante archivos de formato de datos intermedios (IDF) exportados. Cuando se elige un paquete CAD 3D, es importante asegurarse de que se puedan importar archivos de geometría usando cualquiera de los formatos 3D populares como STL, OBJ, SKP, DXF y STEP. De esta forma se puede colaborar mejor tanto dentro de la propia empresa como con proveedores de servicios y suministradores externos. El acceso a las bibliotecas de componentes de los proveedores también puede ahorrar una gran cantidad de tiempo durante el proceso de diseño. Los dibujos de los componentes seleccionados se insertan directamente en el diseño en curso y los parámetros se registran en la base de datos de componentes. Además, se puede generar un archivo de lista de materiales para solicitar ofertas de componentes en línea sin tener que imprimir la solicitud. Con la insistencia actual para poner nuevos diseños de productos en el mercado lo antes posible, los ingenieros tienen que prestar especial atención a los aspectos mecánicos del diseño.

Es crucial meter todo lo posible en un diseño con un espacio limitado, pero hay que tener presentes factores como la disipación de calor y la interferencia electromagnética. DS Mechanical y otras aplicaciones CAD 3D similares pueden facilitar el diseño imprimiendo el concepto en 3D rápidamente. Si bien DS Mechanical responde a los requisitos de la mayoría de diseños, hay una serie de módulos adicionales de pago que amplían las funciones profesionales. Por ejemplo, el módulo de intercambio, que permite importar, editar y exportar archivos estándar STEP e IGES, y el módulo de dibujo que ayuda a la creación de dibujos técnicos necesarios para los sistemas de producción en masa como el moldeado por inyección y la fundición a presión. Equipados con un sistema CAD 3D mecánico, los creadores o ingenieros profesionales pueden preparar rápidamente sus diseños para impresión en 3D y otras técnicas de prototipado rápido.

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