Was ist der Konstruktionsprozess?

Was ist der Konstruktionsprozess und warum ist er wichtig? Wahrscheinlich haben Sie dies verwendet, ohne es zu wissen! Der Engineering Design Process ist der Prozess, in dem Ingenieure Probleme lösen. Laut Google Images gibt es viele verschiedene Sorten. In Wirklichkeit sind sie jedoch im Kern im Grunde genommen gleich: Definieren Sie das Problem, recherchieren Sie, überlegen Sie sich Lösungen, erstellen Sie einen Prototyp, testen Sie Ihre Lösung und entwerfen Sie Ihre Lösung neu oder akzeptieren Sie Ihre Lösung. Wie ich bereits sagte, wenn Sie den Engineering Design Process googeln, erhalten Sie viele verschiedene Ergebnisse. Ich verwende dieses, weil ich glaube, dass es das detaillierteste ist.

Ich werde dies auf eine Situation anwenden, die an diesem Wochenende mit meinem Auto passiert ist, und ich werde zeigen, wie ich den Konstruktionsprozess verwendet habe, um mein Auto zu reparieren. Ein unbewegliches Auto ist irgendwie sinnlos zu haben.

Schritt 1: Definieren Sie das Problem

Die andere Woche fuhr ich zwischen Logan, Utah und Rexburg, Idaho, als mein Motor anfing zu rauchen und mein Auto anhielt. Jetzt mitten im Nirgendwo festzusitzen, ist definitiv keine lustige Erfahrung und steht definitiv auf meiner Bucket List. Ich würde definitiv nicht wollen, dass es wieder passiert.

Um das Auto zu verbessern und sicherzustellen, dass dies nicht wieder vorkommt, muss ich das Problem beheben. Was war das Problem?

Es gibt einen Unterschied zwischen dem Problem und einem Symptom des Problems. Ich könnte sagen, das Problem war mein rauchender Motor, aber das war nicht der Fall. Der rauchende Motor war ein Symptom des Problems. Das Problem war, dass mein Kühlmitteldeckel nicht fest war und während der Fahrt abfiel. Weil es herunterfiel, musste ich sicherstellen, dass es das nicht noch einmal tat. Ich musste einen Weg finden, um sicherzustellen, dass die Kappe nicht wieder abfiel.

Schritt 2: Hintergrundforschung betreiben

Forschung ist ein wichtiger Schritt im Konstruktionsprozess. Sie können nur erwarten, eine Rakete zu bauen und sie auf dem Mars landen zu lassen. Sie müssen Nachforschungen anstellen, um genaue Ergebnisse zu erzielen. Für mich war es eine Untersuchung der Bedeutung von Kühlmittel im Auto (obwohl es irgendwie für sich selbst spricht) und der Motortemperaturen. Ich habe auch nachgeforscht, wie ich meine 3D-Drucke glühen oder verstärken kann.

Schritt 3: Geben Sie die Anforderungen an

Mein neuer Kühlmitteldeckel benötigte die spezifischen Anforderungen.

  1. Sicher - ich möchte nicht, dass es wieder abfällt
  2. Hitzebeständigkeit - Die meisten Autos lassen ihre Motoren um 195-220 * F laufen und ich möchte nicht, dass meine Kappe schmilzt oder sich verzieht.
  3. Leicht entfernbar - Dies ist der Grund, warum ich es nicht nur mit Klebeband versehen habe
  4. Billig und einfach zu machen - Wenn ich ein besseres Design finde oder mache, möchte ich, dass es einfach zu machen ist

Schritt 4: Brainstorming, Bewertung und Auswahl der Lösung

Sie können nichts machen, wenn Sie nicht wissen, was Sie machen wollen oder ein Design haben. Sie können nicht einfach ein paar Bretter zusammennageln und erwarten ein solides Haus.

Ich hatte einige Ideen, die sich in Design, Material und Komplexität unterschieden.

Am Ende habe ich ein Design ausgewählt, das in 3D gedruckt wurde. Mein 3D-Drucker verwendet PLA und wir wissen, dass PLA nicht so schwierig ist. Als ich mir Gedanken machte, beschloss ich, meinen Druck zu glühen oder zu verschärfen.

Schritt 5: Entwicklung und Prototyp einer Lösung

Design

Ich habe Autodesk Inventor verwendet, um mein Modell zu entwerfen, das der ursprünglichen Kappe ziemlich ähnlich war. Ich habe beschlossen, es nicht zu schick zu machen, denn wer wird Ihre Kühlmittelkappe anschauen und bewundern?

3d Drucken

Ich habe meine Kappe zu 90% mit PLA gefüllt.

Ich habe die von mir verwendete Datei angehängt.

Glühen?

Alle Materialien haben einen Schmelzpunkt und das gleiche gilt natürlich für Kunststoff. Wenn Sie einen Kunststoff glühen, müssen Sie ihn erwärmen, bis er unter seinem Schmelzpunkt liegt. Wenn Sie dies tun und es natürlich abkühlen lassen, wird die Mikrostruktur durch die Bildung neuer Kristalle im Inneren gestärkt. Ausführliche Informationen finden Sie hier: Tempern Ihrer 3D-Drucke. Auf diese Weise kann ich meinen 3D-Druck auf den Kühlmitteltank legen, ohne befürchten zu müssen, dass der Deckel schmilzt. Natürlich hätte ich auch eine hitzebeständige Farbe verwenden können.

Anhänge

  • CoolantCap.stl herunterladen

Schritt 6: Testlösung

Nach dem Prototyp müssen Sie Ihr Design testen. Ich habe getestet, ob mein Design passt, und zum Glück hat es geklappt.

Das Testen ist ein wichtiger Bestandteil des Konstruktionsprozesses. Wenn Sie Ihren Prototyp nicht testen, werden Sie nie wissen, ob er funktioniert oder ob Verbesserungen erforderlich sind.

Schritt 7: Entspricht Ihre Lösung den Anforderungen?

Während des Testens sollten Sie nach Instantiaten in Ihrem Prototyp suchen. Es macht keinen Sinn, ein Endprodukt zu behalten, das nur 90% der Zeit funktioniert, denn um ehrlich zu sein, es wird Ihnen wahrscheinlich scheitern, wenn Sie es am dringendsten benötigen. Wenn Ihre Lösung jetzt nicht Ihren Anforderungen entspricht, ist es an der Zeit zu sehen, was Sie verbessern können. Das bedeutet, dass Sie beim Brainstorming-Schritt von vorne beginnen und anschließend ein anderes oder verbessertes Modell erstellen.

Zum Glück hat mein Prototyp alle meine Anforderungen erfüllt und passt gut.

Schritt 8: Ergebnisse kommunizieren

Wenn ich persönlich arbeite, ist dieser Schritt weniger wichtig, aber wenn Sie für ein Unternehmen arbeiten, ist es wichtig, dass Sie Ihre Ergebnisse mit Ihren Kollegen teilen. Es macht keinen Sinn, wenn jemand anderes viel Zeit damit verbringt, einen Prozess zu entwerfen, für den bereits eine Lösung vorliegt.

Wenn Sie nach einer guten Möglichkeit suchen, Ihre Ergebnisse zu kommunizieren, können Sie Ihren Prozess auf Instructables veröffentlichen!

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