En el desarrollo de productos los materiales son las piezas de construcción, debes conocerlos y seleccionarlos de forma adecuada.
Los materiales proceden de las materias primas que el sector industrial primario se encarga de extraer para poder producir los materiales útiles para el desarrollo de tu producto.
La cantidad de materiales disponibles para el desarrollo de tu producto no tiene límites, además de los más usuales, la imaginación juega un papel importante en la innovación de nuevos materiales.
Tener un amplio conocimiento de las opciones de materiales disponibles en el mercado es fundamental para poder seleccionarlos correctamente.
Una primera selección de materiales en las etapas tempranas del proyecto es importante para poder analizar la viabilidad técnica y económica del mismo.
En este artículo vas a aprender conocimientos generales sobre los materiales disponibles, descúbrelo en los siguientes apartados:
- Origen de los materiales para el desarrollo de productos
- Clasificación de materiales para el desarrollo de productos
Al final de este artículo te incluyo una aplicación práctica de su contenido:
- ¿Cómo hacer una selección inicial de materiales para tu producto?
Sigue leyendo para dar un paso más hacia el conocimiento sobre los materiales disponibles para tu producto. Además, aprenderás cómo hacer una buena aproximación a la selección de materiales. Te aseguro que este artículo te interesa.
Origen de los materiales para el desarrollo de productos
Los materiales que puedes utilizar para el desarrollo de tus productos provienen de las llamadas materias primas.
En un estado original, sin procesar, tal cual están en la naturaleza, no nos sirven en su gran mayoría.
Según el origen, las materias primas pueden ser:
- Vegetales: Madera, celulosa, lino, algodón, cereales, frutas…
- Animales: Piel, cuero, lana, seda, carne…
- Geológicas: Oro, petróleo, diamantes, minerales, fósiles, litio, cobalto, cobre, silicio, coltán…
- Líquida: Agua, miel, leche, aceite…
- Gaseosa: Gas natural, oxígeno, aire…
Sectores industriales que intervienen en la producción de los materiales
El sector industrial que se encarga de la extracción de las materias primas se denomina sector primario.
Los principales sectores primarios son: Agricultura y explotación forestal; ganadería y pesca; minerales; rocas; y combustibles fósiles.
Un ejemplo del sector primario es el de la explotación forestal, en el que el maderero tala árboles.
Posteriormente, el sector secundario se encarga de transformar esas materias primas en materiales listos para producir productos, así como en producir productos.
Siguiendo el ejemplo de la explotación forestal, el sector secundario se encarga de hacer tablones, serrín, pasta de celulosa…, es decir, materiales para comerciar con otras empresas que construyen mobiliario, cerramientos, moldes de hormigón, carpintería naval…
Hay un sector terciario, pero ya es de servicios, se encarga de la comercialización de los materiales y productos.
Clasificación de materiales para el desarrollo de productos
Para poder llevar a cabo el desarrollo de tus productos, necesitas saber qué materiales hay disponibles, bien sean como materia prima sin procesar o como materiales procesados.
La clasificación anterior de materias primas te sirve para que seas consciente de donde salen todos los materiales, y para que sepas que hay una industria que lleva a cabo la extracción y transformación de esas materias primas para que te resulten útiles para desarrollar tus productos.
Existen muchas formas de clasificar los materiales, y cientos sino miles de materiales disponibles, pero tratar de agruparlos todos no es el objetivo de este artículo.
El siguiente paso es que conozcas los materiales principales que hay en el mercado y que puedes utilizar para el desarrollo de tus productos.
Listado de los materiales principales para la fabricación de productos:
Madera
La madera es materia prima vegetal, es un material que se puede utilizar tal cual se encuentra en la naturaleza, si bien, la industria provee de muchos materiales derivados de la madera.
Los materiales derivados de las maderas son en primer lugar la propia madera, de árboles como: el pino, roble, cerezo, abedul… en forma de troncos, listones, pellets…
Por otro lado, puedes disponer de tableros, chapados, contrachapados, DM, aglomerado, papel…
Metales
Los metales son materia prima mineral, suele estar en la tierra en forma de minerales metálicos, una vez procesados se disponen en el mercado para su uso y comercialización.
Materiales derivados de los metales son el hierro, aluminio, cobre, latón, acero, bronce…
La forma de suministro es muy variada: tochos, perfiles, laminados, barras, lingotes…
Además, la industria dispone de muchos productos metálicos a modo de componentes estándar que puedes usar para tus productos, como por ejemplo: tornillos, tuercas, arandelas, chavetas…
Plásticos
Estos materiales provienen en su mayoría de materia prima geológica, el petróleo, que una vez procesado deriva en muchos tipos de plásticos, también llamados polímeros.
El petróleo es una materia prima no renovable, pero existen otras renovables de la que obtienen plásticos.
Entre los plásticos procedentes del petróleo, algunos de los más habituales son: polietileno (PE), policloruro de vinilo (PVC), polipropileno (PP), poliuretano (PUR), poliamida (PA), poliester (UP)…
Plásticos de materiales renovables son el PLA, PHA, celulosa, almidón, bio PE, bio PVC…
Pétreos
Los materiales pétreos son materia prima mineral, provienen de las rocas.
Entre los materiales pétreos puedes encontrar: yeso; mármol; lava; pizarra; caliza; arcilla…
Se suministra en forma de rocas, losetas, fragmentos de canteras, piedras de diversos tamaños, arenas…
También tienes disponibles otros materiales pétreos no naturales como: ladrillos; tejas; piezas de cemento; piezas de yeso; cerámica; gres; porcelana…
Vítreos
Los materiales vítreos son materia prima mineral no naturales, si bien existe un tipo de roca llamado obsidiana que se considera un vidrio natural.
El vidrio tiene un amplio uso en la industria, lo encontrarás por ejemplo: el parabrisas de tu coche; esfera de relojes; pantallas de móviles; botellas; tarros; lentes; aislantes (lana de vidrio); joyería; artículos de decoración; lámparas…
Puedes encontrarlo en forma de material para transformar (por soplado, laminado, templado…), o en forma de producto elaborado para que lo incorpores como un componente de tu producto (tarro, lente, botella…).
Es importante saber que el vidrio y el cristal son cosas muy diferentes. Lo más llamativo es que el vidrio es 100% reciclable, mientras que el cristal no lo es.
Textiles
Los materiales textiles son creados a partir de hilos, filamentos y fibras entrelazadas.
Los hilos pueden ser naturales, artificiales y sintéticos.
En el neolítico, entre el 10000 a.C y el 7000 a.C, se comenzaron a utilizar fibras naturales como el lino y la lana.
Hay fibras naturales de origen animal (lana, cachemir, angora, piel…) y de origen vegetal (algodón, lino, yute, coco…).
Otro ejemplo de fibra natural es el catgut, un tipo de fibra que se obtiene de los intestinos ovinos, se utiliza como hilo quirúrgico porque es absorbido por los tejidos.
Los textiles se suministran en forma de fibras, hilos y telas.
Composites o materiales compuestos
Los materiales compuestos son sintéticos, están formados por la combinación de diversos materiales de forma heterogénea, formando un compuesto.
En un material compuesto se diferencia el material de cohesión y el de refuerzo, siendo el primero la base que sujeta al material de refuerzo.
El material compuesto más antiguo que se conoce es el adobe, que se produce mezclando arcilla y paja. La arcilla aporta la cohesión y la paja el refuerzo, una vez producido su resistencia es mucho mayor a la de los componentes por separado.
El hormigón armado con acero corrugado, los neumáticos, fibra de vidrio y de carbono, calzados de seguridad, chalecos antibalas, piezas estructurales…, son sólo unos ejemplos de composites.
En general los objetivos principales de estos materiales son dos: mejorar las propiedades mecánicas de los materiales por separado; y reducir el peso.
Otros
El mercado de los materiales es muy amplio, cada año surgen nuevos materiales que abren las puertas a la mejora de los productos actuales y a propuestas innovadoras, vemos unos ejemplos.
El grafeno es carbono puro con una estructura ordenada, es cinco veces más resistente que el acero y mucho más ligero que el aluminio, ya se está utilizando para blindajes, procesadores, baterías…
El shrilk, es un material biodegradable que se obtiene de la cutícula de los insectos, compuesto de capas de quinina, por lo que es un polímero o plástico. Tiene la dureza y resistencia del aluminio, con la mitad de peso. Su uso potencial es el de sustituir los plásticos actuales.
Otro material innovador son las espumas metálicas, aportan propiedades muy interesantes para diversos sectores como material de construcción, filtros, prótesis, flotación…
Cabe destacar que tengas en cuenta que en la selección de materiales las posibilidades son inmensas y la imaginación es muy importante, por ejemplo, la empresa Econative Design crea mobiliario, embalajes y otros productos, ¡con hongos!.
Otro ejemplo de imaginación en la selección de materiales los puedes encontrar en la reutilización de chatarra, hay personas que con un trozo de una vieja viga pueden hacer un yunque impresionante.
Las cáscaras de semillas y frutos, las semillas, los restos orgánicos de la ganadería, los desechos industriales…, a tu alrededor existe un gran abanico de materiales disponibles que pueden servir para la fabricación de tu producto.
Aplicación del artículo. ¿Cómo hacer una selección inicial de materiales para tu producto?
La selección de los materiales suele ir acompañada de la necesidad de cumplir con unos requisitos técnicos que no todos los materiales cumplirán, por lo que entender las propiedades de los materiales es fundamental para que tu producto satisfaga las necesidades de tus clientes.
Te explicaré las propiedades de los materiales en futuros artículos.
Quizás te preguntarás cómo puedes hacer una selección de materiales si no sabes que propiedades tienen, pues bien, para una primera aproximación de selección de materiales, lo importante es ubicarse.
Date cuenta que, en las fases preliminares del desarrollo de tu producto, cuando estás desarrollando una idea, la selección de materiales es algo muy básico, con la finalidad de hacer un análisis de costes preliminar, identificar la necesidad de moldes o utillajes, estimar pesos…
Pasos a seguir para hacer una selección inicial de materiales para tu producto:
- Una vez que tienes definido tu producto, identifica las distintas partes.
- Asigna a cada pieza un material de los listados en el párrafo anterior. Te puedes ayudar de productos similares existentes en el mercado para esta primera aproximación.
Fíjate que con está simple asignación de materiales en dos pasos, ya podrías enfocarte hacia los procesos de fabricación para buscar proveedores, y consultar la viabilidad técnica o solicitar presupuestos.
Muchas veces en el desarrollo de productos se plantea el uso de un material específico, y luego por razones técnicas o económicas, no es viable su utilización y hay que sustituirlo por otro industrialmente viable.
Esta selección de materiales inicial te ayudará a que el desarrollo de tu producto tenga una base sólida que pueda evolucionar hacia un producto técnica y económicamente viable.
Ahora sólo queda que selecciones de tu cartera de ideas de productos uno de ellos y le asignes materiales, verás que una vez asignados los materiales se te abren muchas vías para seguir con el desarrollo del producto y analizar su viabilidad.
Y hasta aquí este artículo. Espero que te haya gustado y aporte valor a tus proyectos. Te animo a que sigas leyendo otros artículos, me envíes tus comentarios y te suscribas al blog para recibir las todas las novedades.
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