Blackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico

Blackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Grado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto Universidad de Valladolid Escuela de Ingenierías Industriales Autor: Franganillo Peral, Alberto Tutor: Lafuente Sánchez, Víctor Antonio UNIVERSIDAD DE VALLADOLID ESCUELA DE INGENIERIAS INDUSTRIALES Grado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto Título: Blackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Autor: Franganillo Peral, Alberto Valladolid, Junio, 2022. Tutor: Lafuente Sánchez, Víctor Antonio Dpto. de Urbanismo y Representación de la Arquitectura Dpto. de Expresión Gráfica Arquitectónica RESUMEN El presente proyecto tiene como fin el diseño y desarrollo de un concepto de auriculares inalámbricos con conexión bluetooth adaptables a la forma de la oreja humana de forma ergonómica. Hoy en día el ámbito de las comunicaciones y de la música es prácticamente imprescindible para cualquier persona y los avances tecnológicos han hecho que un simple dispositivo que traduce señales eléctricas en ondas sonoras se convierta en un producto muy útil para los fines comentados anteriormente. El proyecto Blackbird tratará de crear un auricular que se adapte ergonómicamente a cualquier oreja y solventar ciertos hándicaps que tienen otros competentes del mercado actual para ofrecer al usuario potencial una solución alternativa. PALABRAS CLAVE: auricular · diseño · ergonomía · funcionalidad · sonido The purpose of this project is the design and development of a concept of wireless headphones with bluetooth connection adaptable to the shape of the human ear in an ergonomic way. Today the field of communications and music is almost essential for anyone and technological advances have achieved that a simple device that translates electrical signals into sound waves becomes to a very useful product for the purposes mentioned above. The Blackbird project will try to create a headphone that adapts ergonomically to any ear and solve certain handicaps that other competitors in the current market have in order to offer the potential user an alternative solution. KEY WORDS: headphone · design · ergonomics · functionality · sound ABSTRACT Agradecimientos En primer lugar, quiero dar las gracias a mi tutor, Víctor. Sin ti, este proyecto no habría existido nunca. Por compartir tus consejos y conocimientos, tus correcciones y atenderme siempre de manera impecable a cualquier duda que me surgía.. También quiero agradecer a mis padres. Por la confianza plena que siempre habéis tenido en mí y el apoyo incondicional a lo largo de estos años de carrera. A mi compañera de vida, Inés. Por escucharme siempre y aconsejarme como solo tú sabes. Has sido un pilar fundamental para que todo esto saliese adelante y nunca dejarme tirar la toalla. Y por último, no puedo evitar acordarme de mi prima Claudia, porque sé que, allí donde quiera que estés, sé que estarías muy orgullosa del ‘tuyo’ y lo celebraríamos como merece la ocasión. Te echamos mucho de menos. 2.2. PATENTES Y MODELOS DE UTILIDAD REGISTRADOS Con el objetivo de tener constancia del estado de la técnica y de las propiedades industriales registradas como patentes, se realizará una búsqueda en varias webs tanto a nivel nacional como a nivel internacional. - A nivel nacional: Oficina Española de Patentes y Marcas (OEPM): www.oepm.es Búsqueda de Invenciones: invenes.oepm.es - A nivel europeo: Oficina Europea de Patentes (EPO): www.epo.org - A nivel mundial: Organización Mundial de la Propiedad Intelectual (WIPO): www.wipo.int Tras realizar una búsqueda detallada en estas webs, se han seleccionado varios modelos que tienen relación con el proyecto que se quiere ejecutar y que tienen información valiosa para tener en cuenta de cara al desarrollo del proyecto. 2.2.1. Auricular Inalámbrico Código de modelo de utilidad: ES I0155298 Fecha de registro: 01/12/2003 Clasificación de Locarno: 14.01 Modelo de auricular inalámbrico con una abrazadera que se adapta a la oreja, posee un micrófono en forma tubular y una rueda para nivelar el sonido. El dispositivo de salida de sonido no llega a entrar en el orificio del oído. Se trata de un diseño interesante per quizá algo aparatoso por sus dimensiones según para que contexto se utilice. 16 MEMORIA | ESTUDIO DE MERCADOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 2. ES I0155298 Código de modelo de utilidad: ES I0155298 Fecha de registro: 01/12/2003 Clasificación de Locarno: 14.01 Modelo de auricular inalámbrico con una abrazadera que se adapta a la oreja, posee un micrófono en forma tubular y una rueda para nivelar el sonido. El dispositivo de salida de sonido no llega a entrar en el orificio del oído. Se trata de un diseño interesante per quizá algo aparatoso por sus dimensiones segúnpara que contexto se utilice. 2.2.2. Auricular Inalámbrico Código de patente: US 29267267 Fecha de registro: 01/07/2008 Clasificación de Locarno: 14.01 Modelo de auricular inalámbrico con adaptador intraural y posibilidad poner o quitar otro componente que funciona a modo de abrazadera para una mayor sujección a la oreja. También posee botones de encendido y apagado y para subir o bajar el volumen. Se trata de un dinseño interesante pero probablemente de un tamaño quizá excesivo. 2.2.3. Auricular Inalámbrico Código de patente: CN 201530047814.6 Fecha de registro: 09/09/2015 Clasificación de Locarno: 14.01 Modelo de auricular inalámbrico con adaptador intraural y con una patilla que se ajusta a la rama inferior del antehelix. Es un diseño limitado en el sentido del diseño de la patilla debido a que la geometría de cada oreja es muy distinta y no son todas iguales. Sin embargo, es una solución a la adaptación del auricular a la oreja interesante si se realizase alguna modificación. Tras realizar una búsqueda exhaustiva, no se ha encontrado una gran variedad de diseños, se han encontrado patentes de diseños muy similares a los que están en el mercado actualmente, por lo tanto se ha decidido realizar un estudio de mercado, para analizar a fondo los auriculares más interesantes que nos podemos encontrar. 17 MEMORIA | ESTUDIO DE MERCADOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 3. US 29267267 Fig. 4. CN 201530047814.6 Código de patente: US 29267267 Fecha de registro: 01/07/2008 Clasificación de Locarno: 14.01 Modelo de auricular inalámbrico con adaptador intraural y posibilidad de poner o quitar otro componente que funciona a modo de abrazadera para una mayor sujección a la oreja. También posee botones de encendido y apagado y para subir o bajar el volumen. Se trata de un dinseño interesante pero probablemente de un tamaño quizá excesivo. Código de patente: CN 201530047814.6 Fecha de registro: 09/09/2015 Clasificación de Locarno: 14.01 Modelo de auricular inalámbrico con adaptador intraural y con una patilla que se ajusta a la rama inferior del antehelix. Es un diseño limitado en el sentido del diseño de la patilla debido a que la geometría de cada oreja es muy distinta y no son todas iguales. Sin embargo, es una solución a la adaptación del auricular a la oreja interesante si se realizase alguna modificación. 2.3. DISEÑOS COMERCIALIZADOS A la hora de realizar el estudio de mercado, se han tenido en cuenta auriculares ‘in-ear’ inalámbricos con conexión mediante bluetooth. Se han encontrado multitud de auriculares con características muy diferentes, tanto a nivel técnico, como a nivel formal y estético, sin embargo se ha decidido seleccionar los que han llamado más la atención a nivel de prestaciones en calidad de sonido y a nivel formal, ya que lo que se busca en este proyecto es conseguir un equilibrio entre estos dos aspectos. A continuación se exponen los modelos seleccionados para realizar un estudio detallado de las características más reseñables de cada uno. 2.3.1. Sony WF-1000XM4 Sony siempre se ha distinguido por ser una compañia líder en materia de sonido y estos auriculares son una buena prueba de ello. Son probablemente uno de los diseños más punteros actualmente. La característica más interesante de este modelo es que poseen una tecnología de cancelación de ruido muy puntera, de forma que el sonido ambiente exterior no penetra en el oído y la calidad del sonido que produce el auricular es óptima. Son ligeros (7,3 gr) y vienen con un estuche que permite carga inálambrica en el que se incluyen 3 pares de almohadillas de cancelación de ruido de distintos tamaños y un cable de carga del estuche. También permite la carga con cable USB tipo C. La autonomía de la batería es de hasta 8 horas siendo utilizado con la tecnología ANC (Active Noise Cancelling) y su tiempo de carga completa es de 1,5 horas. El embalaje utilizado para ellos no tiene nada de plástico. Se trata de un auricular que en gran medida sobresale de la oreja y en ciertas situaciones podría ser incómodo para el usuario. El gran contra sin ninguna duda de este modelo es su precio, de 280 €. 18 MEMORIA | ESTUDIO DE MERCADOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 5. Sony WF-1000XM4 La navegación en estos auriculares se centra en un sensor táctil en la parte externa del auricular, de forma que cada uno permite distintas funciones: el izquierdo servirá para activar o desactivar la cancelación de ruido y gestionar las llamadas, mientras que el derecho se utilizará para pausar/reproducir y navegar entre canciones y para utilizar el asistente de voz. Poseen micrófonos para reconocimiento de voz y micrófonos que emiten frecuencias al exterior para neutralizar ruidos externos y hacer más efectiva la cancelación de ruido. La funda diseñada para transportarlos, permite realizar la carga magnética de los auriculares de hasta 16 horas (2 cargas completas) y posee una tapa con cierre magnético para evitar aperturas no deseadas o accidentales. También posee imanes internos para fijar los auriculares en su posición, pero estos pueden llegar a ser demasiado potentes para su finalidad ya que cuesta sacarlos de su sitio. La ventaja de la funda es su tamaño, tiene unas dimensiones muy manejables de forma que se puede transportar incluso en un bolsillo de pantalón sin ocupar mucho espacio. 19 MEMORIA | ESTUDIO DE MERCADOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 6. Sony WF-1000XM4 modelo Fig. 7. Sony WF-1000XM4 y estuche 2.3.2. AirPods Pro Tecnológicamente son los top, tanto en cuestión de diseño como en prestaciones técnicas. No es nada nuevo que Apple esté siempre a la vanguardia de la tecnología puntera y estos auriculares son una muestra clara de ello. Lo interesante de este modelo es cómo la compañía estadounidense ha conseguido concentrar todos sus componentes aprovechando el mínimo espacio para conseguir un auricular con un peso unitario de 5,4 gramos. Estos auriculares poseen una tecnología de cancelación de ruido muy eficiente, de las mejores que se encuentran en el mercado y el chip H1 creado y desarrollado por Apple, que se encarga de procesar todo lo que ocurre en su interior y lo que proviene del exterior. La novedad en la forma del diseño respecto a modelos anteriores de Apple es la inclusión de almohadillas, las cuales permiten aumentar la eficacia del Active Noise Cancelling que ya implementa. Otro aspecto que han mejorado respecto a anteriores modelos es el ajuste ergonómico al oído. Están estudiados al milímetro de forma que su geometría pasa a ser un complemento homogéneo de la geometría de la oreja, consiguiendo de esta forma un ajuste perfecto que se traduce en calidad de aislamiento de ruidos externos. Su forma de navegación también se realiza mediante un sensor de presión, a través del cual según la forma de tocarlo o las veces que se realice la presión se realiza una acción u otra. 20 MEMORIA | ESTUDIO DE MERCADOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 8. AirPods Pro y estuche Fig. 9. AirPods Pro estructura interna Poseen un estuche con conector lightning con el cual se pueden cargar la batería de los Airpods. La autonomía de la batería de los auriculares permite que duren hasta 4,5 horas, mientras que teniendo el estuche a mano, descargándolo completamente se puede prolongar hasta 24 horas. Su precio es de 279 €, siendo de los más caros del mercado, pero claramente de los más completos. 2.3.3. Jabra Elite 85t Estos auriculares tienen un diseño en cuanto a forma parecido a los de Sony. Se trata de unos auriculares que abultan bastante y no son los más ligeros del mercado, teniendo un peso unitario de 6,9 gramos. Son totalmente inalámbricos, a diferencia del modelo de SONY el cual cuenta con un conector tipo C para realizar carga alámbrica si se desea. 21 MEMORIA | ESTUDIO DE MERCADOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 10. AirPods Pro dentro de estuche Fig. 11. Jabra Elite 85t en oreja Este diseño de Jabra es una declaración de que lo más importante para ellos es el aspecto funcional por encima del estético. Cuentan con la tecnología más avanzada de cancelación de ruido, haciendo que no se pierda nada de la calidad del audio que emite el propio auricular. Para tener una experiencia de sonido enriquecedora han desarrollado un app que te permite modificar distintos parámetros dentro del auricular y así poder disfrutar de una experiencia más personal. También poseen estuche que permite la carga inalámbrica. La autonomía de los auriculares es de 5 horas manteniendo la cancelación de ruido activa, mientras que con el estuche alcanzan las 20 horas de duración. Son unos auriculares cómodos de llevar, que aislan bien del ruido externo, pero no son los más estéticos del mercado, sin embargo cumplen perfectamente su propósito y se pueden considerar de alta gama, de ahí que su precio sea 230€. 2.3.4. Beats PowerBeats Pro True Wireless El concepto de diseño de estos auriculares es muy interesante ya que no se parecen nada a lo que estamos acostumbrados a ver. Se trata de un auricular con una parte principal la cual contiene los elementos electrónicos y entra en el oído, y otra parte a modo de patilla que se encarga de abrazar la oreja para conseguir un buen ajuste a esta y evitar que el auricular pueda caerse accidentalmente. 22 MEMORIA | ESTUDIO DE MERCADOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 12. Jabra Elite 85t en estuche Fig. 13. Beats Powerbeats Pro True Wireless El diseño de este modelo se centra en el usuario deportista por lo explicado anteriormente. La calidad de sonido es buena, sin embargo este modelo no cuenta con tecnología de cancelación de ruido activa y en cierto modo puede afectar a la calidad del sonido haciendo que tenga ciertas carencias en determinadas situaciones. En el apartado de batería pueden situarse en el top ya que al no tratarse de un auricular compacto y tener suficiente espacio para la incorporación de elementos más grandes, han incluído una batería que permite llegar hasta las 10 horas de uso ininterrumpido. También poseen caja a partir de la cual se realiza la carga de la batería y proporciona hasta 2 cargas completas. 2.3.5. Bang & Olufsen Beoplay EQ Estos auriculares tienen una tecnología de cancelación de ruido activa adaptable, es una característica muy interesante ya que en función de las frecuencias sonoras exteriores, adapta automáticamente las frecuencias que emiten los micrófonos que lleva integrados para neutralizarlas de forma óptima. 23 MEMORIA | ESTUDIO DE MERCADOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 14. Beats Powerbeats Pro varios Fig. 15. Powerbeats Pro y estuche Fig. 16. B&O Beoplay EQ Este modelo tiene un peso de 8 gramos por auricular y en cuanto a forma se asemejan a los analizados anteriormente de las compañías Jabra y Sony, tratándose de un auricular, que a pesar de ajustarse bien al oído, puede resultar un poco aparatoso por su tamaño abultado. Tiene una autonomía de hasta 6,5 horas con la cancelación de ruido activada, mientras que la funda que los contiene y permite cargarlos puede elevar hasta las 20 horas de escucha. Quizá el mayor contra es su precio, de 399€, tratándose de uno de los auriculares más caros del mercado y quizás no taan conocidos a nivel de marca. 2.3.6. Shure Aonic 215 Este modelo peculiar es uno de los más singulares del mercado por su forma. Se centra en el concepto adoptado por Beats en sus Powerbeats Pro de adaptarse a la oreja de forma que permita un ajuste seguro y evite caídas accidentales por ejemplo a la hora de realizar actividades deportivas. Consta de tres partes principales: el cuerpo principal que encaja en el oído, el puente que abraza la oreja y une el cuerpo principal con el botón. 24 MEMORIA | ESTUDIO DE MERCADOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 17. B&O Beoplay EQ en oreja Fig. 18. Shure Aonic 215 En cuanto al diseño de la forma, puede llegar a ser un poco molesto para ciertos tipos de oreja a causa de las dimensiones del botón. También tienen un peso de 21 gramos, relativamente alto respecto a sus competidores. Estos auriculares no tienen cancelación de ruido activa, y tienen una calidad de sonido aceptable. También vienen con una funda de carga que permite ampliar su autonomía de 7,5 horas a 30 (tres cargas extra). El precio de este modelo es de 229€, que quizás en comparativa con los modelos analizados anteriormente, es un precio exageradamente alto para las prestaciones que ofrece al usuario. 25 MEMORIA | ESTUDIO DE MERCADOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 19. Shure Aonic 215 en oreja Fig. 20. Shure Aonic 215 y estuche Basándonos en las preferencias de los usuarios encuestados, se ha decidido que el camino a tomar sea el de un auricular ‘in-ear’ inalámbrico. La idea inicial, y que por suerte, como se podrá ver, se ha conseguido mantener en su esencia ha sido la de diseñar un auricular que se adapte a la forma de la oreja en su totalidad, de forma que la cubra y permita un buen aislamiento. La primer toma de contacto se puede ver en los siguientes bocetos: Como se puede observar la idea del diseño inicial trata de una carcasa que mediante su unión deja fijada una pieza elástica la cual se ajustaría a la oreja adaptandose a la forma particular de cada usuario. Una decisión a tomar es la de centrar el diseño del auricular en torno a uno cuya prestación principal sea una sujeción firme a la oreja de forma que se eviten caídas inesperadas. Como primera idea se había diseñado un modelo que consta de dos tapas que van unidas de forma que entre medias de ambas, la parte elástica quedaría fija a la carcasa rígida. La parte interior de la carcasa es la que tendría un conducto de salida del sonido, cuya posición coincidiría aproximadamente con la del orificio del oído. Sin embargo, este diseño tenía ciertas lagunas sobre todo a la hora de ajustarse al oído ya que en función de cada oreja la posición del conducto de salida de sonido podría quedar en una posición incorrecta. 32 MEMORIA | DESARROLLO DEL PROYECTOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 22. Sketch colocación carcasa Fig. 23. Sketch conjunto Fig. 24. Sketch colocación en oreja De esta forma, se decide implementar una parte a la carcasa interior que penetre en el orificio del oído y de forma que el ajuste se realice mediante una almohadilla de silicona. En un principio se idea que esta parte sea perpendicular al plano de apoyo de la carcasa, pero viendo la forma del oído humano, vemos que el conducto de la oreja va en dirección oblicua, entonces se decide rediseñar el modelo para ajustar a la forma de la oreja para conseguir un diseño ergonómico que se adapta a la forma natural de la oreja. Adaptando el diseño situando el conducto de entrada al oído de forma oblicua se consigue un modelo más ergonómico ya que si se hubiese adoptado la forma perpendicular, al introducirlo en el oído el trago de la oreja pasado unos minutos de uso del auricular se resentiría ya que tendría que adoptar una forma que no es su habitual. Una vez conseguida la forma externa final, se ha de desarrollar la parte interior que de cabida a todos los componentes internos del auricular (batería, micrófonos, circuito, bobinas), el sistema de cierre y montaje. Para los componentes internos se ha decidido diseñar un habitáculo dentro que la carcasa que de albergue a todos ellos teniendo espacio de sobra, de esta forma se podrán incluir componentes más eficientes y obtener un resultado de rendimiento técnico óptimo. Todos los componentes internos que integran el auricular irán bajo pedido a proveedores externos que harán cada elemento a medida en función de las características funcionales que se desean obtener. ORIFICIO SALIDA SONIDO PERPENDICULAR ORIFICIO SALIDA SONIDO OBLICUO 33 MEMORIA | DESARROLLO DEL PROYECTOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 25. Sketch perfil Fig. 26. Solución alternativa salida de sonido 3..3. MEDIDAS ANTROPOMÉTRICAS SIGNIFICATIVAS Una vez que ya se ha dado forma al diseño inicial, en este proyecto es muy importante conocer la anatomía de la oreja y ver qué medidas son más siginificativas y relevantes para poder realizar un estudio que nos ayude a tomar una decisión en cuanto a las dimensiones que finalmente tendrá nuestro producto. Para el modelo que queremos diseñar tenemos que tener en cuenta el dimensionamiento de dos piezas principales: la carcasa y la malla elástica. En la Fig. 27 podemos ver qué medidas son las que se han estimado como más relevantes para el proyecto. Es complicado realizar una medición exacta para cada medida determinada, ya que al analizar varias orejas se puede comprobar que cada parte puede llegar a ser muy distinta en cada persona, pero las referencias a tomar para cada medida serán las siguientes: • Altura trago: se tomará la medida vertical de la dimensión del cartílago que constituye esta parte • Ancho total de la oreja: se realizará una medida horizontal tomando como punto de partida de referencia la zona donde el lóbulo se junta con la parte lateral de la cara y como fin el punto más alejado del hélix. • Altura total de la oreja: esta medida se tomará verticalmente tomando como inicio de la medición el punto más bajo perteneciente al lóbulo y como final el punto más alto del hélix. . ALTURA TOTAL DE LA OREJA ANCHO LÓBULO ANCHO TOTAL DE LA OREJA ALTURA TRAGO grosor hélix MEDIDA EXTRA 34 MEMORIA | DESARROLLO DEL PROYECTOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 27. Esquema medidas significativas oreja • Ancho lóbulo: esta medida puede ser la más complicada de tomar en ciertos casos en los que el lóbulo no esté bien definido, sin embargo se tratará de aproximar una circunferencia en la que se circunscriba el lóbulo en cuestión, y se tomará como medida el diámetro de dicha circunferencia. • Grosor del hélix: el hélix se trata de una especie de pliegue que tiene la oreja en su parte externa, y visualmente se asemeja a un tubo cilíndrico. Esta medida será el diámetro de lo que sería la sección del cilindro en el punto de la oreja en el que este resulte ser mayor. • Medida extra: esta medida servirá de apoyo para que a la hora de dimensionar la carcasa se pueda marcar un límite, el cual no sobrepasar. Para ello se tomará como referencia el punto donde el ramal inferior del antehelix converge con el hélix y trazando una horizontal se medirá hasta el punto coincidente con la cara interna del pliegue del hélix. En base a estas partes que se han elegido para analizar, se va a realizar una recopilación estadística de las medidas de las orejas de diferentes individuos. La medición se realizará con un pie de rey, ya que para medir diámetros exteriores e interiores es un instrumento ideal. En cuanto a las medidas obtenidas, se realizará una aproximación ya que no es necesaria una precisión muy elevada, ya que las medidas que se desean obtener tienen un carácter orientativo. Una vez recabada la información se procederá a hacer un estudio estadístico de los datos para sacar conclusiones y poder dimensionar definitivamente el diseño conceptual del auricular. Este análisis estadístico se puede ver reflejado en el Anexo III. 35 MEMORIA | DESARROLLO DEL PROYECTOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico 3.4. DISEÑO FINAL Después de realizar el diseño conceptual del producto y el estudio estadístico de los datos obtenidos, se procede a realizar a través de dibujo geométrico la geometría del diseño teniendo en cuenta las medidas definitvas que se desean implementar. La geometría de la planta es muy sencilla, ya que consta de 4 circunferencias: dos principales y dos secundarias que unen las principales mediante 4 puntos de tangencia. De esta manera, la planta de la carcasa tiene una forma similar a un haba. Sin embargo, esta forma lo que se pretende es que tenga una forma parecida a la de la oreja humana, de manera que se adapte a ella lo más ergonómicamente posible. Una vez determinada la geometría base, se aplicarán los radios de cada circunferencia y los puntos de tangencia de cada una en función de los resultados obtenidos en el análisis estadístico de las mediciones realizadas de las orejas humanas. Para diseñarlo de manera más exacta se ha utilizado desde el primer momento el programa de modelado 3D CATIA, el cual permite realizar una geometría bien definida de todo el producto. Así se ha llevado a cabo el dimensionamiento de la planta de la carcasa. A partir de esta geometría base se ha ido modelando el resto de las partes. 36 MEMORIA | DESARROLLO DEL PROYECTOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 28. Geometría del diseño Fig. 29. Captura catia: geometría base En cuanto al diseño de la forma, puede llegar a ser un poco molesto para ciertos tipos de oreja a causa de las dimensiones del botón. También tienen un peso de 21 gramos, relativamente alto respecto a sus competidores. Estos auriculares no tienen cancelación de ruido activa, y tienen una calidad de sonido aceptable. También vienen con una funda de carga que permite ampliar su autonomía de 7,5 horas a 30 (tres cargas extra). El precio de este modelo es de 229€, que quizás en comparativa con los modelos analizados anteriormente, es un precio exageradamente alto para las prestaciones que ofrece al usuario. A raíz de esta geometría, se genera una extrusión en dirección perpendicular al plano donde se ha realizado el boceto, de un grosor de 1,5 milímetros, que es el que tendrá la parte fija de la carcasa. Se genera un agujero justo en la zona que coincidirá con el orificio de entrada al oído y con centro en el mismo agujero se extruye un cilindro oblicuo en dirección al conducto auditivo, de forma que este cilindro será el que contenga la almohadilla de silicona que se adapte al oído. La geometría del cilindro creado variará desde la base que será cuna circunferencia hasta el final que será una elipse, de forma que la parte que entra en el oído se ajustará ergonómicamente al orificio auditivo, evitando molestias en el ajuste. También se realizan los taladros donde irán incrustados los tornillos que unen una parte de la carcasa con la otra y se dará un redondeado a las aristas que están en contacto con la oreja de forma que el contacto resulte lo más cómodo posible. 37 MEMORIA | DESARROLLO DEL PROYECTOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 30. Captura catia: carcasa inferior 1 Fig. 31. Captura catia: carcasa inferior 2 Una vez modelada la parte inferior de la carcasa, se procederá a modelar la parte superior, la cual partirá de la misma geometría base que la anterior. En este caso, al boceto base se le aplica una extrusión de un grosor de 3,5 milímetros. En la cara que contacta con la otra parte de la carcasa se realizarán los taladros cuyos centros coincidirán con los de los agujeros de paso de la pieza inferior y se realizarán un recorte en el que irá albergada la zona de la pieza elástica que queda pillada entre ambas partes. También se realizará un habitáculo para poder localizar todos los componentes eléctronicos del auricular. En la cara externa de la pieza, se le aplicará un redondeado de las aristas exteriores para dar un acabado más fino y se realizará un surco circular meramente estético de forma que dentro de ese círculo se situará la serigrafía del logo del auricular. 38 MEMORIA | DESARROLLO DEL PROYECTOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 32. Captura catia: carcasa superior 1 Fig. 33. Captura catia: carcasa superior 2 Estas dos piezas son las más importantes ya que es el cuerpo principal del auricular y serán las que sean fabricadas propiamente. Una vez modeladas, la unión se realizará mecánicamente mediante seis tornillos de cabeza avellanada. La elección de este tipo de cabeza para el tornillo es porque quedaría incrustada en el hueco que tiene en la carcasa y se disimula de forma que estéticamente queda un diseño compacto, sin piezas que sobresalgan. Ambas piezas de la carcasa quedarían dispuestas de la forma que se puede ver en la Fig.34. Con el mismo programa. Se modelará la almohadilla de silicona y la pieza elástica, para tener el modelo completo de los auriculares y poder desarrollar un render realista a partir del mismo. La almohadilla de silicona sin embargo será pedida a un proveedor externo, de forma que no será necesaria la preparación para su producción, de forma que este modelo realizado con catia será lo más similar a una almohadilla ya fabricada. 39 MEMORIA | DESARROLLO DEL PROYECTOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 34. Captura catia: encaje carcasas Fig. 35. Captura catia: almohadilla silicona 1 Fig. 36. Captura catia: almohadilla silicona 2 Para el modelado de la pieza elástica del auricular, se ha utilizado el apartado de diseño de superficies de catia, consiguiendo obtener una forma oregánica similar a la deseada, partiendo de la base de que será una pieza elástica que se ajustará a la forma de la oreja en la que se coloque. Una vez modeladas todas las piezas por separado, se procede al diseño de conjunto, de forma que todas las piezas quedan bien ensambladas. Ya diseñado el modelo 3D del conjunto, se procede a hacer renders a modo foto de estudio con el programa 3Ds Max, de esta forma se pueden conseguir fotos más realistas con distintos tipos de iluminación que dotan al producto de una visualización más atractiva que podrá utilizarse con fines comerciales de captar la atención del cliente. 40 MEMORIA | DESARROLLO DEL PROYECTOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 37. Captura catia: pieza elástica Fig. 38. Captura catia: conjunto auricular 1 Fig. 39. Captura catia: conjunto auricular 2 3.5. FUNDA PROTECTORA Para los auriculares también se ha decidido idear una funda que pueda servir para transportarlos libremente y que, a su vez, permita cargarlos. Para ello se ha decidido que la funda tenga forma de caja plegable, con un diseño sencillo y que se adapte a la geometría de los auriculares de forma que estos encajen a la perfección. El tamaño de la funda será lo más pequeño posible, de forma que sea manejable y pueda ser introducida en un bolsillo de pantalón sin ocupar excesivo espacio. Se ha decidido que la funda tenga forma de prisma rectangular con sus bordes redondeados para hacerla más suave al tacto y que no tenga un aspecto basto, sino más bien todo lo contrario. Para ello se ha utilizado el programa de modelado 3D catia, y en base a la geometría de los auriculares, se ha diseñado la forma de la funda, como se puede ver en las figuras X e Y. De esta forma obtendremos finalmente una funda con unas dimensiones de ancho, largo y alto de 58x92x25 milímetros. Se trata de unas dimensiones más grandes que el resto de auriculares del mercado, pero es inevitable debido a la geometría de los mismos. 92 58 25 41 MEMORIA | DESARROLLO DEL PROYECTOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 40. Captura catia: funda planta Fig. 41. Captura catia: funda alzado Fig. 42. Dimensiones totales funda 3.7. RENDERS DE DETALLE E IMÁGENES COMERCIALES Una vez que ya se ha diseñado el modelo 3D del producto y todos los componentes, se procede a realizar mediante un programa de renderizado una serie de imágenes de estudio dando la importancia visual al producto que se merece. En la Fig. 54 podemos ver los auriculares sobre un fondo iluminado de color dorado, una imagen con un contraste de colores potente que con el tono dorado da una visión de valor, de prestigio. Como contraste, en las figuras 55 y 56, se pueden ver los auriculares sobre un fondo menos llamativo, más discreto, para poder resaltar más los propios auriculares. En este caso, se pueden apreciar en posición frontal y lateral. 48 MEMORIA | DESARROLLO DEL PROYECTOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 54. Render Blackbird sobre fondo dorado Fig. 55. Render Blackbird frontal sobre fondo azul Fig. 56. Render Blackbird sobre fondo azul Para la Fig. 57 se ha decidido mostrar la cara interna de los auriculares, la cual no tiene una toma tan llamativa como la externa, pero tampoco resulta muy relevante ya que esa cara al colocar el auricular en la oreja no se ve. Por otra parte, en la Fig. 58 se ha introducido otro tipo de iluminación de forma que se obtiene un fondo oscuro y una luz justo detrás de los auriculares que genera unos reflejos que resultan llamativos. También se ha decido realizar imágenes de referencia en un modelo 3D de una cabeza humana para tener una idea de como serían los auriculares en proporción. De forma que esto se puede ver en las fuguras 59 y 60, cuya diferencia entre una y otra es el color del modelo de la cabeza, en uno blanco y en otro negro, de esta forma se puede ver el distinto contraste que se genera según el color de piel oscuro o claro. 49 MEMORIA | DESARROLLO DEL PROYECTOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 57. Render Blackbird vista interior Fig. 58. Render Blackbird iluminación nocturna Fig. 59. Render Blackbird en modelo cabeza clara Fig. 60. Render Blackbird en modelo cabeza oscura Para la funda también se ha desarrollado el modelo 3D. Se ha decidido colocar el imagotipo en color dorado sobre fondo negro para dar un toque de elegancia y prestigio. En las figuras 61 y 62 podemos ver la funda cerrada y abierta sin auriculares. 50 MEMORIA | DESARROLLO DEL PROYECTOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 61. Render funda Blackbird cerrada Fig. 62. Render funda Blackbird abierta A continuación, se muestran más imágenes, esta vez con los auriculares presentes. En la Fig. 63 podemos ver la funda cerrada y los auriculares fuera apoyados sobre ella. Como contraste, en la Fig. 64, podemos ver los auriculares dentro de la funda, cada uno en su posición correspondiente. Será al cerrar la funda, cuando los auriculares comienzan su carga. 51 MEMORIA | DESARROLLO DEL PROYECTOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 63. Render funda Blackbird y auriculares fuera Fig. 64. Render funda Blackbird y auriculares dentro Por último, en la Fig. 65, se muestran los auriculares fuera de su funda, apoyados en la misma, estando esta abierta. Todas estas imágenes se pueden utilizar para promocionar en catálogos de venta y similares, siendo imágenes realistas que dan una visión leal del producto y llaman la atención de los clientes potenciales. 52 MEMORIA | DESARROLLO DEL PROYECTOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 65. Render funda Blackbird abierta y auriculares fuera 4 . MATERIALES 4.1. ELECCIÓN DE LOS MATERIALES A UTILIZAR Para tomar una decisión acerca de los materiales que se utlizarán para fabricar cada componente, hay que tener claro la función que se quiere que cumpla el material, las dimensiones del producto y en base a ello elegir. Una de las premisas en este proyecto es la de tomar como guión un diseño en torno a la economía circular. Se tratará de utilizar materiales de productos reciclados y que puedan volver a ser reciclados una vez que la vida útil del auricular termine. En este proyecto se distinguen dos partes principales: la carcasa que contiene todos los elementos internos del auricular y la parte elástica que se adapta a la oreja. También para las juntas se utilizarán tornillos pequeños para proporcionar una unión mecánica que permita un desmontaje sencillo y seguro. Para el adaptador al oído se deberá utilizar otro material específico que se ajuste a las prestaciones necesarias. 4.2. CARCASA PRINCIPAL Para esta carcasa se utilizará un material principalmente resistente a golpes que puedan ser provocados por caídas accidentales, de forma que asegure la integridad de todos los componentes internos. Se ha tomado como propuesta definitiva el ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno) como el material para la elaboración de este componente, ya que se trata de un termoplástico con propiedades de reciclaje muy buenas, que se puede derretir y volver a utilizar para nuevos objetos. 53 MEMORIA | MATERIALESBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 66. Gránulos de ABS Se trata de un plástico muy resistente y no se corroe con facilidad cuando entra en contacto con un material corrosivo. Además no es tóxico, lo cuál es importante al estar en contacto directo con una parte del cuerpo como es la oreja que da acceso al interior del cuerpo. Es un plástico económico lo cual también es interesante para no elevar excesivamente el precio final del producto. El ABS también es muy resistente a temperaturas altas, lo cual es ideal cuando va a contener en su interior elementos electrónicos que pueden recalentarse, evitando una deformación plástica indeseada. Los bloques de butadieno que contiene este plástico dotan de tenacidad a cualquier temperatura, lo cual es muy interesante también para temperaturas bajas, en las que otros plásticos se pueden convertir en quebradizos. Según el proceso de fabricación de la pieza que se quiera seguir, el ABS será adquirido de una forma o de otra, ya que se suministra principalmente de dos formas distintas: mediante partículas granuladas o mediante filamentos de varios grosores. En nuestro caso se pedirá al proveedor mediante gránulos ya que a la hora de realizar el moldeo por inyección será más cómodo trabajar con partículas pequeñas en lugar de filamentos. 54 MEMORIA | MATERIALESBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 67. Gránulos de ABS 2 Fig. 68. Filamentos de ABS 4.3. ADAPTADOR DE LA OREJA Para esta parte del auricular se busca un material que sea flexible, agradable al contacto con la piel y acolchado de forma que sea lo más cómodo para el usuario. Una propiedad también clave en el material a elegir será que, a parte de ser elástico y permitir un ajuste relativo a cada oreja, no se deforme con el uso. De esta manera se ha decidido que este elemento tendrá 2 capas: una externa que será de una tela de malla elástica y otra capa interna que será envuelta por la tela anteriormente nombrada, la cual será de espuma. La tela será una tela específica de malla elástica transpirable de dos vías, y tendrá una composición de un 84% de poliéster y 16% de elastano. Esta tela es ideal ya que el alto porcentaje en poliéster le proporciona una gran ligereza, elasticidad y durabilidad además de tener propiedades que ayudan a repeler la humedad, evitando generar hongos, moho, bacterias o el mal olor. Su mínimo porcentaje en elastano ayuda a dotar de aún más elasticidad al compuesto y hacer que no se deforme plásticamente, de forma que al estirar la tela, ésta recupere su forma inicial sin ningún problema. Este tipo de tela es similar a las telas utilizadas para ropa deportiva de élite, las cuales son telas muy ligeras, con tecnología dry-tech la cual se caracteriza por una gran transpirabilidad y un secado muy rápido en caso de humedecerse, para evitar los efectos del sudor. 55 MEMORIA | MATERIALESBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 69. Tela de malla elástica Para la parte interior de esta pieza se empleará una espuma de poliuretano basado en éter de un grosor muy fino. Se ha seleccionado una espuma debido a su gran ligereza y la comodidad que proporciona a la pieza en su conjunto, ya que esta va a estar en contacto con la oreja y deberá resultar cómoda y ergonómica. En concreto se ha seleccionado una espuma de poliuretano a base de éter, ya que este tipo de espumas proporcionan una mayor flexibilidad y tienen una mayor permeabilidad, ayudando a la transpirabilidad de la pieza. El cordón elástico que se utilizará para coser en el borde del perímetro de las piezas será una goma elástica de cierre de forma de anillo con la longitud deseada. Con esta goma se conseguirá una pieza ajustable a cualquier tipo de oreja según el tamaño. 56 MEMORIA | MATERIALESBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 70. Plancha espuma PUR Fig. 71. Diferentes grosores espuma PUR Fig. 72. Cordón elástico 4.4. ALMOHADILLAS Para las almohadillas que se adaptan al orificio de entrada se han investigado distintas soluciones posibles, como las almohadillas de silicona y las almohadillas de espuma viscoelástica, que son las más extendidas en el mercado actual. Las almohadillas de espuma viscoelástica se adaptan perfectamente a la forma del oído ya que se trata de un material con facilidad de adaptarse a geometrías variadas. Las ventajas de este tipo de almohadillas es que tienen ‘memoria’ al adaptarse a la forma del oído, cuando recuperan su forma original, son capaces de volver a recuperar la forma del oído sin deformarse plásticamente. Otra ventaja es que resultan muy cómodas al oído ya que dan esa sensación de acolchado. Por otra parte, tienen desventajas como la durabilidad, ya que al tratarse de una espuma es un material vulnerable a ser trizado o rasgado con el simple roce con el oído. A pesar de adaptarse bien al oído, no tienen un coeficiente de rozamiento que permita una sujección segura al oído. Otra desventaja de este material es que, a pesar de ser un buen aislante térmico, para nada es un buen aislante acústico, lo cual, teniendo en cuenta que para el proyecto, no se va a desarrollar un sistema de cancelación de ruido activo, sino pasivo, esta característica es fundamental. Son más las desventajas que las ventajas que encontramos en las almohadillas hechas de espuma viscoelástica, por lo tanto se ha decidido descartarlas y estudiar otras opciones. Por otro lado, las almohadillas de silicona son más resistentes al deterioro y ofrecen un mejor agarre al oído debido a que su coeficiente de rozamiento es mas grande que el de las almohadillas de espuma viscoelástica. 57 MEMORIA | MATERIALESBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 73. Almohadillas de espuma viscoelástica 5.3. CROQUIS DE LA PIEZA ELÁSTICA. Esta pieza tendrá una forma inicial plana, pero una vez conformada tendrá otra forma completamente distinta, como la que se muestra en el boceto de la Fig. 82 Esto se deberá a la inclusión de una goma elástica que acortará su perímetro inicial para poder dar un juego elástico finalmente de forma que se pueda ajustar a cada oreja en función del tamaño de esta. El procedimiento que se deberá seguir para desarrollar esta pieza será el siguiente: se pedirá a proveedores externos existencias de rollo de tela de malla elástica y planchas de espuma de poliuretano basado en éter de un grosor de 1 milímetro. Se envolverá la plancha de espuma con dos capas de tela, una en su parte superior y otra en la inferior de, forma que resultaría como se muestra en la Fig. 83 Una vez se haya realizado esta colocación por capas, el siguiente paso será realizar el corte con las dimensiones adecuadas. A primera vista resultará algo pequeño, pero se tendrá en cuenta la elasticidad de los materiales para ajustarlo. Plancha de espuma capas de Tela de malla elástica 64 MEMORIA | FABRICACIÓNBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 82. Croquis pieza elástica Fig. 83. Esquema capas de la pieza elástica El corte de las capas de tela y de espuma se realizará con una cortadora láser que proporcionará un precisión muy exacta y un acabado limpio. La forma que se obtendrá después del corte será similar a la que se muestra en la Fig. 84 . De forma que la longitud de ambas líneas rojas será la misma, consiguiendo así cuadrar en el hueco que se ha diseñado dentro de la carcasa el tamaño de la parte de tela que se alberga dentro de él. Ya realizado el corte, se introducirá una cordón muy fino de la tela elástica que será el que le dé la forma definitiva que permitirá un ajuste firme a la oreja. Este cordón se ha decidido que sea de nylon y licra ya que la otra opción era escoger una goma elástica de caucho, pero este tipo de gomas está comprobado que con el tiempo se acaban deteriorando y rompiendo, lo cual sería un contra en el diseño. De este manera, con el cordón elástico de nylon y licra se consigue una durabilidad excelente frente al estiramiento de la pieza a la hora de ser ajustada a la oreja. El cordón elástico se deberá colocar a lo largo del perímetro de la forma de corte que se le ha dado a la tela y la espuma, de forma que quede en tensión elástica. Para colocarlo y que mantenga la tensión se utilizarán punzones que lo fijen, y una vez que este fijada su posición se procederá a coser el conjunto de forma que quede todo bien fijado. 65 MEMORIA | FABRICACIÓNBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 84. Perímetro coincidente de la pieza elástica y la carcasa Una vez se han cosido todas las partes a lo largo de todo el perímetro, el cordón elástico recuperará su forma de reposo y el conjunto de la tela con la espuma adoptará su forma, encogiéndose. De esta manera se consigue el objetivo, que es una pieza que en reposo sea relativamente pequeña para albergar una oreja y en estado de elongación abarque toda la dimensión de la oreja, ajustándose a esta de forma elástica firmemente. Otro elemento de esta pieza a tener en cuenta serán los agujeros que deberán de coincidir en cuanto a la posición con los taladros realizados en las piezas de la carcasa. Como es algo complicado de indicar debido a que cuando coinciden, la tela se encuentra deformada elásticamente, se realizará una primera prueba colocando la pieza de tela en su zona de albergue dentro de la carcasa sin haber realizado los pertinentes agujeros y se marcarán las siete zonas de la tela que coinciden con la localización de los taladros de la carcasa. Una vez se han marcado, ya tenemos localizada la geometría donde se deberán realizar los agujeros en la tela. El procedimiento a seguir será descoser la pieza y retirar el cordón elástico, de forma que la tela y la espuma vuelvan a su posición orginal de reposo y ya se tiene constación del centro de cada agujero que hay que reallizar. De esta forma para el resto de la cadena de producción ya no será necesario tener que desmontar la pieza ya conformada. Los agujeros en cuestión se realizarán también mediante corte por láser, ya que a parte de la alta precisión de corte que se obtiene, el calor del láser quema las fibras plásticas consiguiendo que el contorno del corte sea resistente y no se deshilache. 66 MEMORIA | FABRICACIÓNBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico 5.4. PROCESOS DE FABRICACIÓN DETALLADOS. Como se ha explicado anteriormente, los procesos de fabricación que se utilizarán para cada pieza serán los siguientes: • Moldeo por inyección para las dos partes de la carcasa. • Taladrado y chaflanado para la parte inferior de la carcasa. • Unión de las partes de la carcasa inferior. • Taladrado y roscado para la parte superior de la carcasa. • Corte por láser de las planchas de tela y espuma • Pegado y cosido para la unión de la tela, la espuma y el cordón elástico 5.4.1. Moldeo por inyección Como ya se ha expuesto antes, el moldeo por inyección será el proceso de fabricación que se utilizará para dar forma a las dos piezas de la carcasa. El material que se utilizará será el plástico ABS. Este material será pedido a un proveedor externo y será suministrado en forma de granos pequeños de forma que su calentamiento hasta estado fluido será más rápido y sencillo. En este proceso hay que tener ciertos parámetros en cuenta y para ello se detallarán cuáles son y cómo se controlarán para que el resultado de moldeo sea el óptimo. Entre ellos están la temperatura de fundición del material que se va a utilizar, la presión que se aplicará para inyectar el plástico fundido, la temperatura del molde... En primer lugar, se tendrá en cuenta la temperatura a la que se querrá fundir los gránulos de ABS. Una cosa es la temperatura de fusión del plástico en sí, que en el caso del ABS es de en torno a 200 oC y otra es la temperatura de fusión del proceso, la cual es la temperatura real que tiene el plástico cuando es extruído por la boquilla y accede al molde. Sin embargo, el factor más determinante en el proceso de moldeo por inyección de plástico ABS será la temperatura del molde, la cual determinará en gran medida las propiedades que se obtendrán en la pieza moldeada, lo cual se debe a la velocidad de enfriamiento de la pieza. 67 MEMORIA | FABRICACIÓNBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico De esta manera, la temperatura real del proceso de fusión del plástico será mayor a la temperatura de fusión del ABS (en torno a 200 oC) para que esta se mantenga por encima y no solidifique antes de tiempo, con lo cual se producirían imperfecciones en la pieza y su estructura interior. La temperatura del molde deberá ser una temperatura también elevada para que no se produzca un enfriamiento repentino, lo cual provocaría una baja cristalinidad del polímero. Por lo que se determinará que la temperatura del molde será de en torno a unos 150 oC. Con esto conseguimos un enfriamiento más lento, pero una cristalinidad alta lo cual da al polímero unas cualidades excelentes y se consigue un acabado opaco, como es el resultado que se desea obtener. La presión que se ha de aplicar también es fundamental, ya que si no se alcanza la presión óptima posiblemente el plástico no rellene todas las cavidades del molde de forma que la geometría de la pieza resulte defectuosa, por lo tanto será un parámetro importante a tener en cuenta durante el proceso. Otro aspecto importante es el cómo se realizará la alimentación del polímero fundido al molde. Lo ideal será realizarlo desde el centro geométrico del molde, para que solidifique todo el volumen de la pieza con la menor diferencia de tiempo posible entre unos puntos y otros. También se controlará que la parte más próxima del molde a la boquilla de extrusión sea la que una vez hecha la pieza no se vea de cara al exterior, de forma que si se produce alguna imperfección en la inyección, se trate de un defecto que no va a quedar a la vista. Por último, otro factor no menos importante será el del ángulo de desmoldeo. A la hora de diseñar el molde se deberá dar una inclinación a las paredes con una mínima inclinación de 2o , de forma que el desmoldeo de la pieza se pueda realizar sin provocar desperfectos en esta. 68 MEMORIA | FABRICACIÓNBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 85. Esquema proceso de moldeo por inyección Teniendo en cuenta todos estos parámetros se proceden a realizar el moldeo mediante inyección de las piezas. Como ya se ha explicado anteriormente, se realizarán tres procesos de moldeo distintos, de forma que se obtendrán 3 piezas, de las cuales dos de ellas se unirán posteriormente. En las figuras 86 e 87 se muestra un croquis de las piezas en bruto obtenidas tras el proceso de moldeo por inyección. Cabe recordar que las piezas obtenidas mediante este proceso no serán las definitivas ya que habrá que mecanizarlas para realizar los taladros y las roscas. De esta forma se conseguirá simplificar la geometría de los moldes y abaratar costes en este sentido. Los moldes se deberán diseñar teniendo en cuenta lo anterior y se realizará un negativo de las piezas brutas que se quieren obtener. El molde en cuestión deberá tener una cavidad hembra que es fija y otra macho, la cual contiene la parte móvil del molde y permite la extracción de la pieza del mismo. El molde en cuestión será de acero para conseguir un acabado superficial fino que no necesite de rectificación. Un parámetro importante a la hora de diseñar el molde será el coeficiente de contracción del material que se utilizará en el proceso, en este caso el ABS. Es importante saber que el polímero al fundirse se expande, mientras que en el proceso de enfriamiento del mismo, la reagrupación de sus partículas generan una contracción que aunque pueda ser mínima, generará diferencias entre la geometría deseada y la obtenida. a B c 69 MEMORIA | FABRICACIÓNBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 86. Piezas de moldeo carcasa inferior Fig. 87. Pieza de moldeo carcasa superior Por esto se suele decir que ‘el molde no es un verdadero negativo de la pieza diseñada’, y es por este motivo que a la hora de diseñar el molde se deberá tener en cuenta el coeficiente de contracción del ABS que tiene un valor en torno al 0,5 %. Esto indica que el volumen de la pieza utilizada como referencia para diseñar el molde deberá ser un 0,5 % mayor al volumen de la pieza real, de forma que una vez que el plástico se enfríe y se produzca la contracción volumétrica del mismo se obtendrán las dimensiones exactas especificadas en los planos. Para optimizar los costes del proceso de moldeo, teniendo en cuenta que se deben moldear 3 piezas para cada pareja, se realizará en dos moldes distintos. En un molde se contendrán las piezas ‘a’ y ‘c’ que muestran las figuras 86 y 87, ya que ambas tienen la misma dirección de desmoldeo, de esta manera se consigue hacer de una vez dos piezas y producir un molde en vez de dos. La pieza ‘b’ que muestra la Fig. 86 al tener una dirección de desmoldeo oblicua y por lo tanto diferente a las otras dos piezas, se realizará en otro molde distinto. 70 MEMORIA | FABRICACIÓNBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 88. Ejemplo molde de acero para inyección 5.4.2. Taladrado y chaflanado parte inferior de la carcasa Para la parte inferior de la carcasa, que como ya se ha expuesto anteriormente consta de dos partes, antes de unir ambas usando acetona, se realizarán los taladros para generar los agujeros pasantes. Uno de ellos será de diámetro 6 milímetros y será el agujero que coincida con el tubo hueco que se soldará con la acetona, y el resto serán siete taladros de diámetro 1,4 milímetros, que serán los que alberguen los tornillos. Los taladros se realizarán en primer lugar como se puede apreciar en la Fig. 89 para los tornillos y también serán mecanizados posteriormente para realizarles un chaflán en la cara externa de la pieza como muestra la Fig. 90. El chaflán servirá como superficie de apoyo para la cabeza de los tornillos que será avellanada. Los taladros se reallizarán mediante una fresadora CNC para obtener una precisión de posicionamiento óptima. Una fresadora CNC es una mejora y automatización de las fresadoras convencionales, que sustituye las manivelas y palancas de accionamiento manual por un panel de control numérico que utiliza un código informático específico para llevar a cabo cada operación. 71 MEMORIA | FABRICACIÓNBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 89. Taladrado carcasa inferior Fig. 90. Chaflanado carcasa inferior Fig. 91. Fresadora CNC Se utilizará una herramienta de corte específica para plásticos: una fresa cilíndrica para realizar los taladros de 1 milímetro de diámetro para realizar los taladros de diámetro 1,4 y otra fresa cilíndrica de 4 milímetros de diámetro para realizar el taladro de diámetro 6. Ambas fresas serán de dos dientes, opción ideal para reallizar operaciones de taladrado en materiales plásticos. La fresa cónica tendrá un ángulo entre filos de 60º de forma que el chaflán que se obtendrá será de 30º, consiguiendo así las especificaciones geométricas de la pieza. Los taladros y los chaflanes se reallizarán mediante una fresadora CNC para obtener una precisión de posicionamiento óptima. A la hora de realizar la operación de fresado se deberá tener en cuenta ciertos aspectos como la velocidad de corte,la velocidad de rotación, la velocidad de avance y la profundidad de desbaste. En el caso de la profundidad, para los taladros sabemos que tendrá que ser todo el grosor de la pieza ya que será un agujero pasante. Sin embargo, a la hora de realizar los chaflanes con la fresa cónica, se deberá tener en cuenta con la geometría de la fresa, la dimensión que habrá que profundizar para que la altura del chaflán sea de 0,7 milímetros como se especifica en los planos. 72 MEMORIA | FABRICACIÓNBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 92. Fresa para taladros Fig. 93. Fresa para chaflanado 5.4.3. Unión de las partes de la carcasa inferior. Como se ha explicado anteriormente, debido a las condiciones geométricas de la pieza de la carcasa inferior, se decidió realizarla de dos partes y posteriormente unirlas. Tras valorar distintas opciones con adhesivos para plásticos, se ha optado por otra opción que dado que el material de la pieza es ABS, se puede conseguir un acabado pulido con el que apenas se note que hay una unión de piezas. Este método se trata de utilizar acetona pura que genera una fusión del polímero, de forma que al unirlo a la otra parte se consigue una unión homogénea, resistente y duradera. Dicho procedimiento sería como un análogo a realizar una soldadura en cualquier pieza metálica. Como se muestra en la Fig. 94 , los pasos a seguir son los siguientes: 1Aplicar con un pincel acetona en la superficie de la parte tubular que estará en contacto con la otra parte de la pieza. 2Situar la pieza en su lugar exacto. 3Aplicar presión y mantener en el sitio hasta que solidifique la zona y se haya producido la unión de ambas partes. 1. 2. 3. 73 MEMORIA | FABRICACIÓNBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 94. Unión partes carcasa inferior 5.5. MONTAJE DE LAS PIEZAS Después de realizar todos los procesos de fabricación y de adquirir las piezas restantes a proveedores externos, se debe realizar el montaje. Cabe destacar que en este proyecto nos hemos centrado en la carcasa del auricular y no en sus componentes electrónicos, pero obviamente se deben de tener en cuenta para el montaje. De esta manera, se seguirá un orden concreto de forma que el auricular quede bien montado. Como muestra la Fig. 106 las piezas de la carcasa se disponen sobre una mesa para su montaje, se realizará el recuento y se comprobará que hay dos almohadillas, dos carcasas inferiores, dos carcasas superiores, dos telas elásticas y catorce tornillos. Con estos elementos se podrá montar una pareja de auriculares simétricos: uno para cada oreja. El resumen de piezas para cada pareja de auriculares será este: - 2 x carcasas superiores - 2 x carcasas inferiores - 2 x telas elásticas - 2 x almohadillas - 14 x tornillos 80 MEMORIA | FABRICACIÓNBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 106. Piezas de los auriculares La forma de montarlo será la siguiente: En primer lugar tendremos que coger la carcasa superior y ponerla con su cara externa (la que lleva el logo) apoyada en una superficie plana. En esta posición se realizará la colocación de todos los componentes electrónicos que albergará en su interior el auricular, que irán pegados de forma que queden bien fijados. Todos estos componentes se pedirán a un proveedor externo a medida y se detallan las características de cada componente en el Anexo IV. Una vez colocados los componentes electrónicos, se pondrá en primer lugar la tela elástica de forma que los agujeros hechos para los tornillos se ajusten con la posición de los agujeros de la carcasa. Una vez colocada la tela se sitúa la carcasa inferior fijando su posición también con respecto a los agujeros. El siguiente paso es colocar los tornillos en cada agujero y por último se colocará la almohadilla para el oído, consiguiendo así el montaje definitivo del auricular. 81 MEMORIA | FABRICACIÓNBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 107. Colocación pieza elástica Fig. 108. Colocación carcasa inferior Fig. 109. Colocación tornillos Fig. 110. Colocación almohadilla Una vez se ha terminado el proceso de montaje se ha de revisar que la unión de los tornillos sea firme y se haya relizado correctamente. Este proceso de montaje para cada pareja de auriculares se deberá de hacer dos veces ya que nos encontramos con el auricular de la oreja izquierda y el de la oreja derecha. Para comprobar que funciona correctamente se deberá encender y comprobar que efectivamente todo está correcto. 82 MEMORIA | FABRICACIÓNBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 111. Auriculares montados 5.6. DIAGRAMA DE PROCESOS. Para esquematizar y controlar el orden del proceso de fabricación, se realizará una tabla resumen que recoja todos los procesos, su duración y su orden de realización. El orden de las tareas se ajustará teniendo en cuenta los tiempos de fabricación de cada elemento, la disponibilidad de las máquinas y operarios de forma que se consiga optimizar el tiempo y reducir los tiempos de fabricación. En este proyecto se incluirán dos tipos de diagramas de procesos, un diagrama de Gantt que nos permite una visión conjunta de todos los procesos, y diagramas sinópticos de cada pieza para tener una visión más detallada en cada pieza del producto. El diagrama que se muestra en la tabla 2 muestra el proceso de fabricación de las piezas del producto, obteniendo un tiempo total de 1414 segundos por unidad de auricular, que en el caso de calcular el tiempo de fabricación unitario para cada pareja de auricular izquierdo y derecho serían 2828 segundos. Como se puede apreciar en la tabla 2 , los procesos que más tiempo requieren son los siguientes: • Unión de las partes de la carcasa inferior: debido al tiempo de secado de la acetona hasta que las piezas queden bien adheridas. • Cosido de la tela elástica: debido a que se trata de una tarea en la que se ha de ser muy meticuloso y perfeccionista y el trabajo en gran medida es manual. • Imprimación de la pintura: básicamente el tiempo tan extenso se debe a la necesidad de un tiempo de secado de 15 minutos según indica el fabricante de la pintura. 83 MEMORIA | FABRICACIÓNBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Tabla 2. Diagrama de Gantt proceso fabricación Sin embargo, este tiempo total obtenido no representa todo el proceso. Por ello se ha de incluir también los tiempos de realización de pedidos de material y suministros, los tiempos de la fabricación como tal, los tiempos de montaje de las piezas y de embalaje. De esta forma al tiempo total por pareja de auriculares ( que es de 47,1 minutos) se deberá sumar el resto para obtener un total de conjunto. Para el tiempo de pedido de materiales se han estimado unos 4 días, que es el promedio de cualquier envío estándar hoy en día con margen de un día de retraso. El montaje de las piezas se estima de unos 10 minutos, dedicándole la mayor parte del tiempo a la colocación de los componentes electrónicos. El embalaje constará de una funda-estuche no desechable y un envoltorio de cartón rígido desechable. Se introducirán los auriculares en la funda con sus componentes y se realizará el envoltorio con el cartón. Este proceso se estima en una duración de aproximadamente 7 minutos. El resumen del tiempo total se determina en la tabla 3. De esta manera, desde que se piden las materias primas y los componentes hasta que el producto está disponible para ser enviado a las tiendas para su venta al público, transcurre un tiempo aproximado de 97 horas. 84 MEMORIA | FABRICACIÓNBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Tabla 3. Diagrama de Gantt proceso total 6 . presupuesto industrial Una vez determinados los planos de las piezas, los materiales y los procesos de fabricación necesarios para llevar a cabo la materialización del producto, se debe realizar el presupuesto correspondiente para conocer el precio de venta del producto. Para conocer el presupuesto se han de tener claros varios conceptos a través de los cuales ir realizando los cálculos. 6.1. COSTO DE FABRICACIÓN El costo de fabricación representa la cantidad de dinero que se gasta en la elaboración directa del propio producto. Este se compone de tres elementos que son: el costo del material, el costo de la mano de obra directa (m.o.d.) y el costo del puesto de trabajo. El costo del material y el costo de la mano de obra directa es un coste variable, que según la cantidad de unidades fabricadas, será uno u otro, ya que, por ejemplo, cuando se pide a un proveedor, cuantas más unidades de un material se piden más barato nos sale. De esta forma el costo de fabricación será el siguiente: CF = coste material + m.o.d. + coste puesto de trabajo De esta forma, se desglosará cada componente del costo de fabricación para ver detalladamente el presupuesto de cada elemento. 6.1.1. Costo de materiales. Para determinar el coste total de los materiales se deberá realizar una división entre los componentes que fabricaremos nosotros por nuestra cuenta y los que se adquieren a proveedores externos. Para determinar los costes de cada pieza que debemos de fabricar se han de tener en cuenta las dimensiones de cada una. En el caso de las carcasas calcularemos el peso de cada pieza y se determinará según el precio del ABS en euros por kilogramo. En el caso de la tela elástica y la espuma de poliuretano, el proveedor facilita precios por metro cuadrado de suministro, entonces deberemos determinar las dimensiones en metros cuadrados de cada pieza. Hay que destacar que el presupuesto unitario que se calculará será para cada pareja de auriculares. Se ha determinado que se realizará por lotes de 5000 unidades. 85 MEMORIA | PRESUPUESTO INDUSTRIALBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Los precios que se ha determinado son los siguientes: - ABS: 1,73 €/kg. - Tela de malla elástica: 3,69 €/m2. - Plancha de espuma de poliuretano de grosor 1 milímetro: 2,25 €/m2. Con los precios ya podemos calcular el coste material, como se indica en la tabla 4. Los componentes comerciales que se adquieren de proveedores externos ya fabricados son las almhoadillas para el oído, el cordón elástico para la pieza elástica y todos los componentes electrónicos que van en el interior del auricular. Si sumamos el precio del material y el de los componentes comerciales, obtenemos el costo unitario y el costo para el lote de 5000 unidades. Hay que recordar que el costo unitario es lo que cuesta la pareja de auriculares ( será multiplicar lo obtenido por dos). 86 MEMORIA | PRESUPUESTO INDUSTRIALBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Tabla 4. Coste del material Tabla 5. Coste componentes comerciales Tabla 6. Coste de material total 6.1.2. Costo de mano de obra directa. La mano de obra directa se considera todo el conjunto de operarios que cumplen su función en la cadena de producción y que tienen responsabilidad dentro de su puesto de trabajo. Dependiendo de la tarea a desarrollar se necesitarán distintos perfiles de cualificación profesional de forma que cada uno según su función tendrá una remuneración u otra. Para realizar los cáculos de la m.o.d. se ha de tener en cuenta ciertos elementos que se detallan a continuación: 1. Días reales de trabajo al año (Dr): es la deducción a los 365 días del año de fines de semana, vacaciones y festivos. En el siguiente desglose se puede apreciar con detalle. 2. Horas de trabajo efectivas al año (He): se establecen en concreto para según qué sector industrial o empresa con convenio colectivo. En nuestro caso se tomará un valor de 1800 horas. 3. Jornada efectiva / día (Jd): es el cociente de dividir la horas de trabajo efectivas (He) entre los días reales de trabajo (Dr). Se obtiene un valor de 7,73 horas. 4. Salario / día (Sd): se compone del salario base diario (Sbd) y el plus por día (Pd), que se establecen según la categoría del operario en cuestión. Sd = Sbd + Pd 87 MEMORIA | PRESUPUESTO INDUSTRIALBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Tabla 7. Cálculo días reales 5. Paga extraordinaria (Pe): se asocia a la retribución de 30 días trabajados. Se suelen dar dos pagas extraordinarias al año. 2 Pe = 30 Sd 6. Remuneración anual (Ra): es el total de sumar 365 días de salario diario y 60 días correspondientes a las dos pagas extraordinarias, de igual retribución diaria. Ra = 365 Sd +2 Pe = 365 Sd + 60 Sd = 425 Sd 7. Salario / hora (S): es la división de la remuneración anual (Ra) entre las horas de trabajo efectivas al año (He). S= Ra / He Una vez tenemos estos conceptos, se calculan los salarios por hora en función de cada tipo de operario y los recogemos en una tabla detallando cada elemento. Como se puede apreciar en la tabla 8, según la cualificación del operario el sueldo será uno u otro, obviamente teniendo un salario más elevado los operarios cuya cualificación es superior. Anteriormente se ha mostrado un diagrama de Gantt en el cual se han expuesto todos los procesos que se realziarán en la cadena de fabricación, con el tiempo estimado de cada uno y el orden de secuencia. 88 MEMORIA | PRESUPUESTO INDUSTRIALBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Tabla 8. Salarios según operario Estos datos nos servirán de gran ayuda para poder calcular el presupuesto de la mano de obra directa ya que dependerá directamente del tiempo concedido para cada proceso de fabricación y el de montaje. En la tabla 9 se muestra un resumen detallado de todas las operaciones que se han de realizar, el tipo de operario encargado para cada una de ellas, el tiempo de proceso y su coste en función del sueldo del operario. Fijándonos en los cálculos de la tabla, podemos ver que una unidad de auriculares tendrá un costo de mano de obra directa de 16,84 €. De esta forma, del costo de fabricación ya se han desglosado el costo de materiales, tanto de fabricación como comerciales, y el costo de la mano de obra directa. Nos falta calcular el presupuesto del costo del puesto de trabajo, que se expondrá con detalle a continuación. 89 MEMORIA | PRESUPUESTO INDUSTRIALBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Tabla 9. Cálculo coste de mano de obra directa 8 . CONCLUSIONES Para extraer conclusiones del proyecto realizado se deberá poner el foco en los objetivos que se marcaron en un inicio, valorar la consecución de los mismos y la forma en que se ha procedido. En lo relativo al objetivo principal, basado en conseguir un diseño innovador, ergonómico y sostenible con una estética llamativa, podemos afirmar que se ha logrado alcanzar satisfactoriamente. Si observamos el estudio de mercado realizado de patentes y productos comercializados y comparamos con el producto desarrollado en el proyecto ‘Blackbird’ podemos afirmar sin ninguna duda que se trata de un diseño innovador que no tiene competencia directa en el mercado gracias a su diseño distintivo del resto. También se ha conseguido realizar un diseño ergonómico, y esto ha sido gracias a la consecución de otro objetivo secundario: llevar a cabo un muestreo estadístico de medidas de orejas humanas. Se ha logrado un ajuste ergonómico y adaptable a cada oreja gracias a la pieza elástica que se ajusta en función del tamaño de la oreja. Si analizamos los resultados obtenidos en el estudio de impacto ambiental, podemos sacar en conclusión que nuestro producto es más solidario con el medioambiente que otros productos del mercado, con lo cual podemos afirmar que se ha conseguido realizar un diseño sostenible. El diseño de los auriculares se ha realizado de forma que la unión de las piezas sea mecánica, mediante tornillos, de forma que para abrirlo no es necesario forzar piezas, y se ha conseguido con esto una facilidad de desmontaje superior a la de otros modelos; por lo tanto ese objetivo también ha sido logrado. Otro objetivo secundario conseguido es el de la creación de una marca asociada a los auriculares. No solamente se ha conseguido crear una marca, sino que además se ha creado toda la imagen corporativa de la misma, dotando de un valor único al producto ‘Blackbird’. En cuanto a la investigación de tecnologías punteras de sonido, se ha realizado un análisis no muy exhaustivo pero necesario para conocer cómo funciona un auricular a nivel de componentes electrónicos y tener una noción básica de los elementos que deben formar parte del mismo para tener un funcionamiento óptimo. En definitiva, podemos concluir que todos los objetivos que se marcaron en el inicio del proyecto se han cumplido satisfactoriamente, de forma que el proyecto se ha completado sin inconvenientes. 97 MEMORIA | CONCLUSIONESBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico LIBROS DE CONSULTA • Elam, K. (2014). La geometría del diseño: Estudios sobre la proporción y la composición, Barcelona: GG. • Hudson, J. (2009). Proceso: 50 productos de diseño del concepto a la fabricación, Barcelona: Blume. • Maeda, J. (2009). Las leyes de la simplicidad: Diseño, tecnología, negocios, vida, Barcelona: Gedisa. • Wilhide, E. (2016). Diseño. Toda la historia, Barcelona: Blume. WEBS DE CONSULTA -Historia de los auriculares •Alexmetric (2017). Historia de los auriculares. Recuperado el 14/01/2022 en http://www.alexmetric.com/historia-de-los-auriculares/ • Ihodl (2016). Breve historia de los auriculares. 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Croquis: Resumen por UNIDAD de costo ACTIVIDAD Operación Inspección Transporte Almacenamiento Espera TIEMPO TOTAL Nº 5 2 1 1 0 Tiempo (s) 370 140 5 - - 515 s Preparar máquina moldeo 1 Gránulos de ABS 2 1 1 3 4 5 2 1 Moldear pieza Inspeccionar defectos visuales A fresadora CNC Preparar fresadora CNC Taladrar (x7) Roscar (x7) Inspeccionar geometría mecanizado Almacenar 60 ‘’ 28 ‘’ 20 ‘’ 5 ‘’ 30 ‘’ 98 ‘’ 154 ‘’ 120 ‘’ Pieza: Carcasa superior Comienza en: Planta de producción Finaliza en: Planta de producción Plano: 1 Proceso: Fabricación DIAGRAMA SINÓPTICO DE PROCESO MÉTODOS Y TIEMPOS Realizado por: Alberto Franganillo Peral Hoja: 1/1 Estudio: nº 1 Observaciones: Este diagrama sirve también para la pieza simétrica, por lo que el tiempo para cada pareja de piezas será el doble del indicado. Croquis: Resumen por UNIDAD de costo ACTIVIDAD Operación Inspección Transporte Almacenamiento Espera TIEMPO TOTAL Nº 7 4 2 1 0 Tiempo (s) 644 180 10 - - 834 s Preparar máquina moldeo 1 Gránulos de ABS 2 1 1 4 5 6 3 Moldear parte 1 Inspeccionar defectos visuales A fresadora CNC Preparar fresadora CNC Taladrar (x8) Chaflanado (x7) Inspeccionar geometría mecanizado 60 ‘’ 17 ‘’ 20 ‘’ 5 ‘’ 30 ‘’ 76‘’ 27 ‘’ 120 ‘’ Gránulos de ABS 3Moldear parte 2 14 ‘’ 2 Inspeccionar defectos visuales 20 ‘’ 2 A mesa de trabajo 5 ‘’ 7 4 Unir parte 1 y parte 2 Inspeccionar colocación 420 ‘’ 20 ‘’ 1 Almacenar Pieza: Carcasa inferior Comienza en: Planta de producción Finaliza en: Planta de producción Plano: 2 Proceso: Fabricación DIAGRAMA SINÓPTICO DE PROCESO MÉTODOS Y TIEMPOS Realizado por: Alberto Franganillo Peral Hoja: 1/1 Estudio: nº 1 Observaciones: Este diagrama sirve también para la pieza simétrica, por lo que el tiempo para cada pareja de piezas será el doble del indicado. Croquis: Resumen por UNIDAD de costo ACTIVIDAD Operación Inspección Transporte Almacenamiento Espera TIEMPO TOTAL Nº 2 1 0 1 0 Tiempo (s) 42 40 - - - 82 s Preparar cortadora láser 1 Tela de malla elástica 2 1 Cortar Inspeccionar geometría y defectos 30 ‘’ 12 ‘’ 40 ‘’ 1 Almacenar Pieza: Tela de malla superior Comienza en: Planta de producción Finaliza en: Planta de producción Plano: 3 Proceso: Fabricación DIAGRAMA SINÓPTICO DE PROCESO MÉTODOS Y TIEMPOS Realizado por: Alberto Franganillo Peral Hoja: 1/1 Estudio: nº 1 Observaciones: Este diagrama sirve también para la pieza simétrica, por lo que el tiempo para cada pareja de piezas será el doble del indicado. Croquis: Resumen por UNIDAD de costo ACTIVIDAD Operación Inspección Transporte Almacenamiento Espera TIEMPO TOTAL Nº 2 1 0 1 0 Tiempo (s) 44 40 - - - 84 s Preparar cortadora láser 1 Tela de malla elástica 2 1 Cortar Inspeccionar geometría y defectos 30 ‘’ 14 ‘’ 40 ‘’ 1 Almacenar Pieza: Tela de malla inferior Comienza en: Planta de producción Finaliza en: Planta de producción Plano: 4 Proceso: Fabricación DIAGRAMA SINÓPTICO DE PROCESO MÉTODOS Y TIEMPOS Realizado por: Alberto Franganillo Peral Hoja: 1/1 Estudio: nº 1 Observaciones: Este diagrama sirve también para la pieza simétrica, por lo que el tiempo para cada pareja de piezas será el doble del indicado. Croquis: Resumen por UNIDAD de costo ACTIVIDAD Operación Inspección Transporte Almacenamiento Espera TIEMPO TOTAL Nº 2 1 0 1 0 Tiempo (s) 42 40 - - - 82 s Preparar cortadora láser 1 Plancha de espuma PUR grosor 1 mm 2 1 Cortar Inspeccionar geometría y defectos 30 ‘’ 12 ‘’ 40 ‘’ 1 Almacenar Pieza: Espuma PUR Comienza en: Planta de producción Finaliza en: Planta de producción Plano: 5 Proceso: Fabricación DIAGRAMA SINÓPTICO DE PROCESO MÉTODOS Y TIEMPOS Realizado por: Alberto Franganillo Peral Hoja: 1/1 Estudio: nº 1 Observaciones: Este diagrama sirve también para la pieza simétrica, por lo que el tiempo para cada pareja de piezas será el doble del indicado. Croquis: Resumen por UNIDAD de costo ACTIVIDAD Operación Inspección Transporte Almacenamiento Espera TIEMPO TOTAL Nº 2 1 0 1 0 Tiempo (s) 630 30 - - - 660 s Pegar 1 Tela de malla inferior 2 1 Coser Inspeccionar defectos 30 ‘’ 600 ‘’ 30 ‘’ 1 Almacenar Espuma PUR Tela de malla superior Cordón elástico Pieza: Conjunto elástico Comienza en: Planta de producción Finaliza en: Planta de producción Plano: 5 Proceso: Fabricación DIAGRAMA SINÓPTICO DE PROCESO MÉTODOS Y TIEMPOS Realizado por: Alberto Franganillo Peral Hoja: 1/1 Estudio: nº 1 Observaciones: Este diagrama sirve también para la pieza simétrica, por lo que el tiempo para cada pareja de piezas será el doble del indicado. Croquis: Resumen por UNIDAD de costo ACTIVIDAD Operación Inspección Transporte Almacenamiento Espera TIEMPO TOTAL Nº 1 1 0 1 1 Tiempo (s) 44 10 - - 900 954 s Imprimar pintura 1 Carcasa superior 1 Inspeccionar 44 ‘’ 10 ‘’ 1 Esperar secado 1Almacenar 900 ‘’ Pieza: Carcasa superior Comienza en: Planta de producción Finaliza en: Planta de producción Plano: 1 Proceso: Fabricación DIAGRAMA SINÓPTICO DE PROCESO MÉTODOS Y TIEMPOS Volvemos a hacer lo mismo pero esta vez seleccionamos los datos recopilados para el valor de ‘Alto trago’ para asociar a la medida B. Los resultados que se obtienen se muestran en la Fig.118 y en la tabla 14: En este caso obtenemos un valor promedio de 17,34 milímetros y una variación con respecto del valor de la mediana de 17 milímetros hacia valores superiores. Para la medida B se quiere un valor que sea mayor que el estándar obtenido en las mediciones, por lo tanto se va a aplicar un margen de 3 milímetros más aproximadamente sobre la mediana, obteniendo un valor de 20 milímetros. De esta forma, el valor final de la medida B será de 20 milímetros. Para la medida C analizamos como se ha expuesto antes los datos recopilados para el ‘ancho del lóbulo’, obteniendo los siguientes resultados en la figura 1 y la tabla 1: 128 ANEXOS | ESTUDIO ANTROPOMÉTRICOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 118. Diagrama caja y bigotes alto trago Tabla 14. Resumen estadístico alto trago Fig. 119. Diagrama caja y bigotes ancho lóbulo Tabla 15. Resumen estadístico ancho lóbulo En este caso, se ha obtenido un gráfico similar al de la medida A pero sin valores atípicos, lo cual es incluso mejor. Sin embargo, para esta medida C , tomaremos un valor más pequeño que el promedio del ancho del lóbulo, ya que la forma que deseamos que tenga esa parte del auricular debe ser más pequeña que el lóbulo, aproximadamente de medio centímetro menos. El promedio obtenido es de 18,8, siendo la mediana 19 milímetros. La distribución de los datos de esta medida sigue una distribución normal así que adoptaremos el valor de 19 milímetros y le restaremos medio centímetro como se ha expuesto. De esta forma, la medida C será de 14 milímetros, de forma que la circunferencia base pequeña tendrá un radio de 7 milímetros. En resumen, las medidas más relevantes de la geometría de las carcasas del auricular serán las que se muestra en la fig.X. A= 22 B=20 c=14 12 9 ANEXOS | ESTUDIO ANTROPOMÉTRICOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 120. Medidas base definitivas En el caso de las medidas de las piezas elásticas hay más flexibilidad a la hora de definirlas por el mero hecho de ser una pieza elástica, sin embargo se tendrán en cuenta las medidas tomadas en el estudio para adoptar unos valores correspondidos. En este caso para el ancho de la pieza, la medida D que se indica en la Fig.121, se tendrá en cuenta la medida del ancho del hélix, mientras que para la medida E se tendrá en cuenta varias medidas: el alto total de la oreja, el ancho total y el ancho del lóbulo. El estudio estadístico de la medida del ancho de hélix se muestra en la siguiente Fig.122 y la tabla 16: Se obtiene un promedio de 10,6 milímetros. Haciendo una interpolación del hélix cuya sección se podría asemejar a un cilindro hueco, esta medida sería el diámetro externo, siendo el radio 5,3 milímetros. El semiperímetro de esa circunferencia sería π·r, el cual tendría un valor de 16,6 milímetros, que si multiplicamos por tres (uno equivaldría a lo longitud para llegar a la carcasa y el otro para abrazar lo suficiente la oreja por su cara trasera. d e 13 0 ANEXOS | ESTUDIO ANTROPOMÉTRICOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 122. Diagrama caja y bigotes ancho hélix Tabla 16. Resumen estadístico ancho hélix Fig. 121. Medidas base tela elástica De esta manera si multiplicamos, obtenemos una medida muy aproximada a 50 que será el valor que tendrá la medida D: 50 milímetros. Para la medida E se realizará el estudio estadístico del ancho de la oreja y del alto. En primer lugar se muestra la Fig.123 y la tabla 17 como resumen del estudio para el ancho de la oreja: Y por último se muestran los gráficos de las medidas de la altura total de la oreja en la Fig.124 y la tabla 18: Los valores promedios obtenidos en el análisis de estas medidas son de 32,5 milímetros para el ancho total y 68,2 milímetros para el alto total. Si a estos dos valores unimos el promedio del ancho del lóbulo que es 18,8 milímetros, obtenemos un valor total de 119,5 milímetros. 131 ANEXOS | ESTUDIO ANTROPOMÉTRICOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 123. Diagrama caja y bigotes ancho total oreja Tabla 17. Resumen estadístico ancho total oreja Fig. 124. Diagrama caja y bigotes alto total oreja Tabla 18. Resumen estadístico alto total oreja Sin embargo, este valor aproximado de 120 milímetros, teniendo en cuenta que al incluir el cordón elástico en el ensamblaje de las partes de la pieza, esta encojerá, deberemos dar un margen aproximado de mayor longitud. Se ha decidido que este margen sea de 7,5 milímetros por arriba y por abajo, teniendo un resultante de 135 milímetros. 50 135 132 ANEXOS | ESTUDIO ANTROPOMÉTRICOBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 125. Medidas base tela elástica definitivas ANEXO IV: COMPONENTES ELECTRONICOS ANEXO iV : componentes electrónicos Este proyecto se ha basado principalmente en el diseño del cuerpo externo de unos auriculares. Sin embargo, con esto solo no se podría dar vida a estos auriculares, que necesitarían unos componentes electrónicos. Como ya se ha explicado en el presupuesto, hay ciertas piezas que se fabrican propiamente pero hay otras que son pedidas a proveedores externos. Este es el caso de los componentes electrónicos. A continuación se exponen detalladamente todos los componentes electrónicos que se implementarán en los auriculares con su función y sus características más importantes. 1. Batería: Se tratará de una batería de litio de 3,7 V y una capacidad de 90 mAh. Esta batería tiene las mismas características que la batería que utilizan los Powerbeats, consiguiendo una autonomía para los auriculares muy interesante en el mercado. 2. Módulo receptor de bluetooth 5.1: Esta pieza es la encargada de recibir las ondas de bluetooth que emite el teléfono móvil o el dispositivo desde el cual se reproduce el audio y transmitirlas a la placa electrónica de control, para transmitir esa frecuencia bluetooth a una señal eléctrica. 3. Módulo amplificador: Este módulo se encarga de elevar la señal recibida para que los altavoces del auricular puedan convertirla en ondas sonoras. El módulo que se adquirirá será de 107 mW de potencia y 16 ohmios de impedancia, suficiente para que el auricular no necesite demasiada energía para funcionar. 135 ANEXOS | COMPONENTES ELECTRÓNICOSBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 126. Batería 90 mAh Fig. 127. Módulo receptor bluetooth Fig. 128. Módulo amplificador Se tratará de una batería de litio de 3,7 V y una capacidad de 90 mAh. Esta batería tiene las mismas características que la batería que utilizan los Powerbeats, consiguiendo una autonomía para los auriculares muy interesante en el mercado. Esta pieza es la encargada de recibir las ondas de bluetooth que emite el teléfono móvil o el dispositivo desde el cual se reproduce el audio y transmitirlas a la placa electrónica de control, para transmitir esa frecuencia bluetooth a una señal eléctrica. Este módulo se encarga de elevar la señal recibida para que los altavoces del auricular puedan convertirla en ondas sonoras. El módulo que se adquirirá será de 107 mW de potencia y 16 ohmios de impedancia, suficiente para que el auricular no necesite demasiada energía para funcionar. 4. Circuito electrónico: Será la placa receptora y conductora de todos los componentes electrónicos, estará programado de fábrica para recibir todas las señales y administrarlas a los distintos componentes. Será compatible con la transmisión de audio bluetooth 5.1. 5. Bobina de carga inductiva: Para conseguir esta característica de carga inalámbrica por inducción se deberá implementar una bobina que cumpla esta función. Para este proyecto se seleccionará una bobina de diámetro 7 milímetros, con una inductancia de 27 µH y un resistividad máxima de 1,1 ohmios. 6. Sensor de proximidad capacitivo: Se incluirá un sensor de proximidad en la zona que se se sitúa justo debajo del logo impreso en la carcasa, forma que al pasar el dedo sobre el logo el sensor se active y permita el encendido o apagado del sistema eléctrico. Este tipo de sensor permite detectar la proximidad a través de paredes no metálicas en un rango de 12 milímetros, lo cual es ideal para lo que se busca. 7. Diafragma o driver: Quizá el elemento más importante para conseguir una buena calidad de sonido. Esta pieza se compone a su vez de otras tres: imán, bobina y membrana. Cuanto más grande sea mejor se escucharán los bajos, pero los agudos se pueden distorsionar si se excede. Por ello se han seleccionado de un tamaño intermedio de 10 milímetros. Será un diafragma de armadura, ideal para auriculares de este tipo. Se utilizarán 4 ejemplares en cadena para conseguir una calidad de sonido excelente. 13 6 ANEXOS | COMPONENTES ELECTRÓNICOSBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 129. Circuito electrónico Fig. 130. Bobina de carga Fig. 131. Sensor de proximidad Fig. 132. Diafragmas Será la placa receptora y conductora de todos los componentes electrónicos, estará programado de fábrica para recibir todas las señales y administrarlas a los distintos componentes. Será compatible con transmisión de audio bluetooth 5.1. Para conseguir esta característica de carga inalámbrica por inducción se deberá implementar una bobina que cumpla esta función. Para este proyecto se seleccionará una bobina de diámetro 7 milímetros, con una inductancia de 27 µH y una resistividad máxima de 1,1 ohmios. Se incluirá un sensor de proximidad en la zona que se sitúa justo debajo del logo impreso en la carcasa, de forma que al pasar el dedo sobre el logo el sensor se active y permita el encendido o apagado del sistema eléctrico. Este tipo de sensor permite detectar la proximidad a través de paredes no metálicas en un rango de 12 milímetros, lo cual es ideal para lo que se busca. Quizá el elemento más importante para conseguir una buena calidad de sonido. Esta pieza se compone a su vez de otras tres: imán, bobina y membrana. Cuanto más grande sea mejor se escucharán los bajos, pero los agudos se pueden distorsionar si se excede. Por ello se han seleccionado de un tamaño intermedio de 10 milímetros. Será un diafragma de armadura, ideal para auriculares de este tipo. Se utilizarán 4 ejemplares en cadena para conseguir una calidad de sonido excelente. ANEXO V: ESTUDIO IMPACTO AMBIENTAL Matriz MET. Esta otra herramienta también cualitativa nos permite tener una visón más general de las entradas y salidas en cada fase del ciclo de vida del producto, teniendo en cuenta tres parámetros básicos que analizar: • Materiales: se exponen todos los materiales consumidos a lo largo de todo el ciclo de vida del producto priorizados según la cantidad, toxicidad o el agotamiento de los mismos. • Energía: se exponen las actividades en las que se consume energía, el tipo de energía y se priorizan según el impacto que suponen. • Tóxicos: listado de todas las emisiones tóxicas generadas en cada actividad, incluyendo emisiones, vertidos y residuos tóxicos, y también priorizados según su toxicidad. Para interpretar esta matriz se ha de tener en cuenta que los materiales y la energía son inputs o entradas en el ciclo de vida del producto, mientras que las emisiones tóxicas son outputs o salidas. De esta forma, una baja cantidad tanto en salidas como en entradas se traduce en un bajo impacto medioambiental, ya que las entradas también resultan un impacto ambiental por sí mismas y no solamente las emisiones generadas. Se analizarán los tres parámetros anteriores en cada una de las etapas del ciclo de vida del producto, obteniendo la matriz definitiva: EnergíaMaterial Residuos tóxicos Obtención de materiales Producción en fábrica Distribución Fin de vida Uso ABS Tela de malla elástica Espuma de PUR Componentes comerciales Energía de fabricación de los materiales importados Energía de transporte de los materiales importados Residuos de la extracción y procesamiento de los materiales importados Emisiones del transporte Aceites hidráulicos Lubricantes Agua Nitrógeno gaseoso Energía de los procesos de producción CFC’s de los sprays Restos de tela y espuma Virutas de plástico Restos de lubricantes Cartón Energía de transporte del producto a tiendas Emisiones del transporte -------- Energía para cargar la batería del auricular -------- -------- -------- Ciertos componentes electrónicos Fin de vida 14 4 ANEXOS | ESTUDIO IMPACTO AMBIENTALBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Tabla 19. Matriz MET Las conclusiones que se pueden sacar de esta matriz son las siguientes: • Los materiales utilizados directamente para fabricar el producto no son tóxicos, a excepción de los componentes electrónicos, que al finalizar la vida del producto, los que no estén dañados se les buscará otra vida para evitar que sean residuos directos. Los demás son reciclables o reutilizables, lo cual no supone un gran impacto ambiental negativo. • En cuanto a la energía, se puede diferenciar entre la energía de transporte (carburantes) y la energía para la fabricación (eléctrica). Esta última no tendrá un gasto muy elevado debido a que el consumo de las maquinas que se han utilizado en los procesos es muy bajo. • En lo relativo a los residuos generados a lo largo del ciclo de vida del producto, nos encontramos con los más preocupantes que son los clorofluorocarburos que emiten los sprays de pintura, aunque en este caso la superficie a pintar es muy reducida con lo cual el impacto es mínimo. Los otros residuos más a tener en cuenta son los de los componentes electrónicos inutilizables, será los que más impacto tengan, aunque se deberá gestionar adecuadamente su reciclaje, el cual si es posible, y si se realiza de una forma correcta se puede llegar a recuperar hasta un 70% de los componentes que estén en buen estado para poder volver a ser utilizados por otros aparatos. 14 5 ANEXOS | ESTUDIO IMPACTO AMBIENTALBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico Fig. 1. Mercadier ............................................................................................................................................................................................................................................. 15 Fig. 2. ES I0155298 ........................................................................................................................................................................................................................................ 16 Fig. 3. US 29267267 .................................................................................................................................................................................................................................. 17 Fig. 4. CN 201530047814.6 ........................................................................................................................................................................................................... 17 Fig. 5. Sony WF-1000XM4 ............................................................................................................................................................................................................. 18 Fig. 6. Sony WF-1000XM4 modelo ................................................................................................................................................................................. 19 Fig. 7. Sony WF-1000XM4 y estuche ........................................................................................................................................................................... 19 Fig. 8. AirPods Pro y estuche ......................................................................................................................................................................................................... 20 Fig. 9. AirPods Pro estructura interna .............................................................................................................................................................................. 20 Fig. 10. AirPods Pro dentro de estuche .......................................................................................................................................................................... 21 Fig.11. Jabra Elite 85t en oreja .................................................................................................................................................................................................... 21 Fig. 12. Jabra Elite 85t en estuche ....................................................................................................................................................................................... 22 Fig. 13. Beats Powerbeats Pro True Wireless ....................................................................................................................................................... 22 Fig. 14. Beats Powerbeats Pro varios .............................................................................................................................................................................. 23 Fig. 15. Powerbeats Pro y estuche ........................................................................................................................................................................................ 23 Fig. 16. B&O Beoplay EQ ............................................................................................................................................................................................................... 23 Fig. 17. B&O Beoplay EQ en oreja .................................................................................................................................................................................. 24 Fig. 18. Shure Aonic 215 ........................................................................................................................................................................................................................ 24 Fig. 19. Shure Aonic 215 en oreja .......................................................................................................................................................................................... 25 Fig. 20. Shure Aonic 215 y estuche ..................................................................................................................................................................................... 25 Fig. 21. Esquema de la oreja .......................................................................................................................................................................................................... 31 Fig. 22. Sketch colocación carcasa ..................................................................................................................................................................................... 32 Fig. 23. Sketch conjunto ......................................................................................................................................................................................................................... 32 Fig. 24. Sketch colocación en oreja .................................................................................................................................................................................... 32 Fig. 25. Sketch perfil .................................................................................................................................................................................................................................... 33 Fig. 26. Solución alternativa salida de sonido ................................................................................................................................................. 33 Fig. 27. Esquema medidas significativas oreja ................................................................................................................................................. 34 Fig. 28. Geometría del diseño ................................................................................................................................................................................................. 36 Fig. 29. Captura catia: geometría base .................................................................................................................................................................... 36 Fig. 30. Captura catia: carcasa inferior 1 ............................................................................................................................................................... 37 Fig. 31. Captura catia: carcasa inferior 2 ................................................................................................................................................................. 37 Fig. 32. Captura catia: carcasa superior 1 ........................................................................................................................................................... 38 Fig. 33. Captura catia: carcasa superior 2 ........................................................................................................................................................... 38 Fig. 34. Captura catia: encaje carcasas .................................................................................................................................................................... 39 Fig. 35. Captura catia: almohadilla silicona 1 ................................................................................................................................................... 39 Fig. 36. Captura catia: almohadilla silicona 2 ................................................................................................................................................... 39 Fig. 37. Captura catia: pieza elástica ........................................................................................................................................................................... 40 Fig. 38. Captura catia: conjunto auricular 1 ........................................................................................................................................................ 40 Fig. 39. Captura catia: conjunto auricular 2 ........................................................................................................................................................ 40 Fig. 40. Captura catia: funda planta ............................................................................................................................................................................... 41 Fig. 41. Captura catia: funda alzado .............................................................................................................................................................................. 41 Fig. 42. Dimensiones totales funda ...................................................................................................................................................................................... 41 Fig. 43. Croquis funda abierta ................................................................................................................................................................................................... 42 Fig. 44. Mirlo ......................................................................................................................................................................................................................................................... 43 Fig. 45. Sketches para el imagotipo ................................................................................................................................................................................. 44 INDICE DE ILUSTRACIONES ÍNDICE | ÍNDICE DE ILUSTRACIONESBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico 147 Fig. 46. Opción 1 imagotipo ...................................................................................................................................................................................................... 44 Fig. 47. Comparativa opción 1 con Beats ........................................................................................................................................................... 45 Fig. 48. Distintas soluciones para la opción 2 ................................................................................................................................................. 45 Fig. 49. Solución definitiva del imagotipo, logotipo y colores corporativos ..................................................... 45 Fig. 50. Variación de la tipografía para crear el logotipo ......................................................................................................... 46 Fig. 51. Tipografía GeosansLight Regular ................................................................................................................................................................ 46 Fig. 52. Colores corporativos CMYK ............................................................................................................................................................................. 47 Fig. 53. Colores corporativos en mirlo ......................................................................................................................................................................... 47 Fig. 54. Render Blackbird sobre fondo dorado .......................................................................................................................................... 48 Fig. 55. Render Blackbird frontal sobre fondo azul ................................................................................................................................ 48 Fig. 56. Render Blackbird sobre fondo azul ....................................................................................................................................................... 48 Fig. 57. Render Blackbird vista interior ....................................................................................................................................................................... 49 Fig. 58. Render Blackbird iluminación nocturna ............................................................................................................................................. 49 Fig. 59. Render Blackbird en modelo cabeza clara .............................................................................................................................. 49 Fig. 60. Render Blackbird en modelo cabeza oscura ........................................................................................................................ 49 Fig. 61. Render funda Blackbird cerrada ................................................................................................................................................................ 50 Fig. 62. Render funda Blackbird abierta .................................................................................................................................................................. 50 Fig. 63. Render funda Blackbird y auriculares fuera .............................................................................................................................. 51 Fig. 64. Render funda Blackbird y auriculares dentro .......................................................................................................................... 51 Fig. 65. Render funda Blackbird abierta y auriculares fuera ................................................................................................... 52 Fig. 66. Gránulos de ABS ................................................................................................................................................................................................................ 53 Fig. 67. Gránulos de ABS 2 ......................................................................................................................................................................................................... 54 Fig. 68. Filamento ABS .......................................................................................................................................................................................................................... 54 Fig. 69. Tela de malla elástica ................................................................................................................................................................................................... 55 Fig. 70. Plancha espuma PUR .................................................................................................................................................................................................... 56 Fig. 71. Diferentes grosores espuma PUR .............................................................................................................................................................. 56 Fig. 72. Cordón elástico ...................................................................................................................................................................................................................... 56 Fig. 73. Almohadillas de espuma viscoelástica ............................................................................................................................................... 57 Fig. 74. Almohadillas de silicona ................................................................................................................................................................................................. 58 Fig. 75. Croquis carcasa inferior 1 ....................................................................................................................................................................................... 59 Fig. 76. Croquis carcasa inferior 2 ....................................................................................................................................................................................... 59 Fig. 77. Detalle tubo carcasa inferior ............................................................................................................................................................................ 60 Fig. 78. Variación de la sección del tubo ................................................................................................................................................................. 60 Fig. 79. Detalle de continuidad geométrica en la variación de la sección del tubo ......................... 61 Fig. 80. Croquis carcasa superior 1 ................................................................................................................................................................................. 63 Fig. 81. Croquis carcasa superior 2 .................................................................................................................................................................................. 63 Fig. 82. Croquis pieza elástica .................................................................................................................................................................................................. 64 Fig. 83. Esquema capas de la pieza elástica ................................................................................................................................................... 64 Fig. 84. Perímetro coincidente de la pieza elástica y la carcasa ...................................................................................... 65 Fig. 85. Esquema proceso de moldeo por inyección ............................................................................................................................ 68 Fig. 86. Piezas de moldeo carcasa inferior .......................................................................................................................................................... 69 Fig. 87. Pieza de moldeo carcasa superior ......................................................................................................................................................... 69 Fig. 88. Ejemplo molde de acero para inyección ....................................................................................................................................... 70 Fig. 89. Taladrado carcasa inferior ..................................................................................................................................................................................... 71 Fig. 90. Chaflanado carcasa inferior ............................................................................................................................................................................... 71 INDICE DE ILUSTRACIONES ÍNDICE | ÍNDICE DE ILUSTRACIONESBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico 14 8 Fig. 91. Fresadora CNC ....................................................................................................................................................................................................................... 71 Fig. 92. Fresa para taladros .......................................................................................................................................................................................................... 72 Fig. 93. Fresa para chaflanado ............................................................................................................................................................................................... 72 Fig. 94. Unión partes carcasa inferior .............................................................................................................................................................................. 73 Fig. 95. Fresa para roscado ............................................................................................................................................................................................................ 74 Fig. 96. Planchas de espuma PUR apiladas ........................................................................................................................................................ 75 Fig. 97. Tela de malla ............................................................................................................................................................................................................................... 75 Fig. 98. Cortadora láser CNC ................................................................................................................................................................................................. 75 Fig. 99. Cortes resultantes ................................................................................................................................................................................................................ 76 Fig. 100. Montaje de los recortes ....................................................................................................................................................................................... 76 Fig. 101. Detalle esquemático de cosido .................................................................................................................................................................. 77 Fig. 102. Esquema proceso de colocación y prensado de los recortes ................................................................ 77 Fig. 103. Esquema proceso de colocación y cosido .............................................................................................................................. 78 Fig. 104. Pieza elástica resultante ........................................................................................................................................................................................ 78 Fig. 105. Esquema orden de imprimación .............................................................................................................................................................. 79 Fig. 106. Piezas de los auriculares ..................................................................................................................................................................................... 80 Fig. 107. Colocación pieza elástica .................................................................................................................................................................................. 81 Fig. 108. Colocación carcasa inferior ............................................................................................................................................................................. 81 Fig. 109. Colocación tornillos ....................................................................................................................................................................................................... 81 Fig. 110. Colocación almohadilla ............................................................................................................................................................................................ 81 Fig. 111. Auriculares montados .................................................................................................................................................................................................... 82 Fig. 112. Software empleado ....................................................................................................................................................................................................... 95 Fig. 113. Medidas oreja relevantes ................................................................................................................................................................................ 125 Fig. 114. Medidas base del diseño ................................................................................................................................................................................ 125 Fig. 115. Diagrama de caja y bigotes ........................................................................................................................................................................ 126 Fig. 116. Datos de las medidas tomadas .............................................................................................................................................................. 127 Fig. 117. Diagrama caja y bigotes medida extra ..................................................................................................................................... 127 Fig. 118. Diagrama caja y bigotes alto trago ................................................................................................................................................ 128 Fig. 119. Diagrama caja y bigotes ancho lóbulo ...................................................................................................................................... 128 Fig. 120. Medidas base definitivas ................................................................................................................................................................................ 129 Fig. 121. Medidas base tela elástica .......................................................................................................................................................................... 130 Fig. 122. Diagrama caja y bigotes ancho hélix ......................................................................................................................................... 130 Fig. 123. Diagrama caja y bigotes ancho total oreja ........................................................................................................................ 131 Fig. 124. Diagrama caja y bigotes alto total oreja ............................................................................................................................... 131 Fig. 125. Medidas base tela elástica definitivas .................................................................................................................................... 132 Fig. 126. Batería 90 mAh ...................................................................................................................................................................................................... 135 Fig. 127. Módulo receptor bluetooth ................................................................................................................................................................ 135 Fig. 128. Módulo amplificador ..................................................................................................................................................................................... 135 Fig. 129. Circuito electrónico ............................................................................................................................................................................................. 136 Fig. 130. Bobina de carga ................................................................................................................................................................................................... 136 Fig. 131. Sensor de proximidad .................................................................................................................................................................................... 136 Fig. 132. Diafragmas ....................................................................................................................................................................................................................... 136 Fig. 133. Rueda de LiDS ............................................................................................................................................................................................................ 139 Fig. 134. Rueda de LiDS Blackbird vs estándar ............................................................................................................................. 141 INDICE DE ILUSTRACIONES ÍNDICE | ÍNDICE DE ILUSTRACIONESBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico 149 Tabla 1. Comparativa de modelos .................................................................................................................................................................................. 26 Tabla 2. Diagrama de Gantt proceso fabricación ............................................................................................................................... 83 Tabla 3. Diagrama de Gantt proceso total ........................................................................................................................................................ 84 Tabla 4. Coste del material ......................................................................................................................................................................................................... 86 Tabla 5. Coste componentes comerciales ............................................................................................................................................................ 86 Tabla 6. Coste de material total ........................................................................................................................................................................................... 86 Tabla 7. Cáculo días reales ........................................................................................................................................................................................................... 87 Tabla 8. Salario según operario ........................................................................................................................................................................................... 88 Tabla 9. Cálculo coste de mano de obra directa ..................................................................................................................................... 89 Tabla 10. Cálculo coste del puesto de trabajo .............................................................................................................................................. 91 Tabla 11. Coste total de fabricación ............................................................................................................................................................................. 92 Tabla 12. Cálculo del precio unitario de venta .............................................................................................................................................. 94 Tabla 13. Resumen estadístico medida extra ................................................................................................................................................... 127 Tabla 14. Resumen estadístico alto trago ............................................................................................................................................................. 128 Tabla 15. Resumen estadístico ancho lóbulo ................................................................................................................................................... 128 Tabla 16. Resumen estadístico ancho hélix ........................................................................................................................................................ 130 Tabla 17. Resumen estadístico ancho total oreja ....................................................................................................................................... 131 Tabla 18. Resumen estadístico altoo total oreja .......................................................................................................................................... 131 Tabla 19. Matriz MET ...................................................................................................................................................................................................................... 144 INDICE DE TABLAS ÍNDICE | ÍNDICE DE TABLASBlackbird: diseño de auriculares inalámbricos con ajuste ergonómico 151