Diseño y fabricación de piezas mecánicas en México

México tiene una gran capacidad para el diseño y fabricación de piezas mecánicas, lo que atrae la confianza de empresarios de todo el mundo.

México es uno de los países más industrializados en América Latina, la cantidad de talento y experiencia que hay en su territorio es enorme. 

Estadísticas del portal especializado Statista revelan que la industria manufacturera en México representa el 18% del producto interno bruto. Además, durante 2021, dicha actividad económica atrajo más de 12 mil 500 millones de dólares en inversión extranjera. 

Estas cifras dan cuenta de la gran capacidad que existe en nuestro país para fabricar todo tipo de componentes, y el diseño de piezas mecánicas no es la excepción. 

Existen en nuestro país, tanto fábricas nacionales y regionales, como internacionales dedicadas a la manufactura de herramientas, refacciones, máquinas, y cualquier tipo de productos con aplicación en la mecánica, eléctrica y mecatrónica. Pero no sólo eso, el diseño industrial permite la realización de cualquier pieza desde su concepción, hasta su fabricación. 

Pasos para elaborar piezas mecánicas

Al elaborar componentes para estas disciplinas existen tres fases básicas que se deben seguir: 

• Estudio. Se trata de la etapa en la que se reconoce un problema, mismo que dará origen a una o varias tareas que requieren ser realizadas por una pieza a elaborar. Es necesario considerar todos los factores que contribuyen al desempeño del producto, como la temperatura a la que estará sometido o el tamaño necesario para hacer su función. 
• Diseño. El diseño de piezas mecánicas, tiene la peculiaridad de estar basado totalmente en su funcionalidad, dejando de lado la estética, es decir: su valor radica en su capacidad para realizar los trabajos para los que son requeridos los objetos, por lo que se trata de un diseño en el que el tamaño y forma de las piezas depende únicamente de las dimensiones requeridas para caber en cierto espacio, o para darle la capacidad necesitada para sus tareas. 
• Fabricación. En esta fase, todos los conocimientos y fundamentos plasmados en el diseño son llevadas a la realidad, es decir, a la producción, pero no se trata sólo de la manufactura, sino también de las pruebas de resistencia y funcionalidad que garantizarán la calidad del producto final, es decir, la efectividad que tenga para realizar el trabajo para el que fue concebido. 

Para el correcto diseño y fabricación de piezas mecánicas se requiere mucho más que sólo ingenio, se trata de un proceso en el que se desarrollan diversas tareas que van desde los cálculos físicos y matemáticos, hasta el diseño de patrones para la elaboración de prototipos.

Comprender los requisitos

El primer paso del proceso consiste en comprender las especificaciones que el problema demanda y que son establecidos en la fase del estudio, es decir, este paso es entender la situación completa para crear una pieza que cumpla con todo lo que se espera de ella. 

Este paso es la base de disciplinas como el diseño industrial, que combina fundamentos de ingeniería mecánica y civil con arquitectura y física, de tal forma que el diseñador esté seguro de los requerimientos para cada producto.

Analizar y evaluar el mecanismo de diseño

Una vez que se tienen claras las necesidades y condiciones particulares de cada pieza, es tiempo de considerar los mecanismos posibles para hacer funcionar el producto. 

Esta etapa no es exactamente un ensayo de prueba y error, sino una valoración de las distintas opciones que se pueden utilizar para que el dispositivo tenga el movimiento deseado. De tal forma, no se trata de generar conocimiento empírico, sino de decidir la mejor base científica para crear algo a partir de ella. 

Para este paso, es necesario analizar cómo interactúan entre sí las piezas y que fuerzas físicas o químicas tienen efectos sobre ellas, pues a partir de eso se tomarán decisiones importantes, tanto de funcionamiento, como de durabilidad.

Diseño de los elementos

Como establecimos previamente, en las piezas mecánicas, el diseño se enfoca totalmente en la funcionalidad y no en estética, como sucede con otros campos de la creatividad, de tal forma que para crear un dispositivo de calidad, es necesario que su estructura cumpla con las necesidades físicas delimitadas en los pasos anteriores. 

Específicamente en este paso, las bases científicas de la física cobran protagonismo, ya que dictarán los lineamientos más importantes a seguir en el  diseño de la pieza.

Selección de materiales

Una vez que el diseñador ha elegido el modelo más indicado para que el dispositivo realice sus funciones y conoce las condiciones a las que será expuesto, es hora de aprovechar la información recabada en los pasos anteriores y seleccionar los materiales ideales. 

Este es uno de los factores más importantes para la fabricación de piezas mecánicas, ya que la durabilidad y efectividad del producto se basa, en gran medida, en la capacidad que tengan sus materiales de adaptarse a las necesidades, con virtudes como la flexibilidad o resistencia, dependiendo de lo que se requiera.

Fabricación de modelos o prototipos

Es tiempo de llevar el diseño a la realidad, en este paso se elaboran los patrones industriales necesarios para producir el prototipo de la pieza en cuestión. 

Aunque el objetivo de esto es poner a prueba el modelo para verificar que cumpla con todo lo necesario, en este momento, la ingeniería mecánica aplicará todos su conocimientos para que la pieza sea un éxito desde el principio. 

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