ACV Neorromantic bench

NEORROMANTICO STILL MATERIALES ECOLÓGICS Martí Solà J. F. López ELISAVA 2014 Curs 4 GEDI

ACV Y PROPUESTA DE REDISSEÑO DEL BANCO NEOROMÁNTICO LIVIANO

2

COMPARATIVA

INTRODUCCIÓN

3 1.1 INTRODUCCIÓN 6 1.2 INFORMACIÓN DEL PROYECTO 7

- unidad funcional

- limites del sistema

- inventarios

- packaging 2.2 ANALISIS CLASICO VS LIVIANO

- ACV

- Eol

- mantenimiento

- resultados

14

CONCLUSION

NUEVA PROPUESTA

3.1 MEJORAS 18

- propuestas 3.2 CAMBIOS 19

- inventario mejoras 3.3 RESULTADOS 20 3.4 REDISEÑO 21 3.5 SEGURIDAD 23 4.1 VALORACIÓN DEL PROYECTO

- datos analizados

- tablas extraídas 4.2 PLANOS DE MONTAJE

26 28

4

5

INTRODUCCIÓN

6 INTRODUCCIÓN Para desarrollar este proecto nos basaremos en los inventarios que tenemos del banco Neorromántico, hecho de madera tropical y patas de hierro fundido; y su version posterior, el Neorromántico Liviano, hecho de aluminio en su totalidad y con el ecoetiquetado de Craddle to Craddle.

Nuestra intención es conseguir unos mejores resultados en el vector ambiental, haciendo cambios tanto de material como de producción y llegando a proponer un rediseño de la forma final del banco.

Nuestra intención es llegar a propponer incluso un ecoetiquetado valido para nuestro nuevo banco.

En la imagen de la derecha vemos un photorender del banco 3D LIVIANO con el que hemos trabajado los ensayos CAE de simulación estructural

7 INFORMACIÓN DEL PROYECTO AGUAS ARRIBA

NUCLEO

OBTENCIÓN

AGUAS ABAJO

MANTENIMIENTO TRANSP.

FABRICACIÓN

EoL

UNIDAD FUNCIONAL

La unidad funcional para el analisis de iclo de vida de los bancos estudiados a lo largo del trabajo ha sido la fabricación, mantenimiento durante 5 años y escenario de fin de vida de 1 BANCO (1.7m de largo).

LIMITES DEL SISTEMA

Los limites del sistema incluyen la materia prima, producción, transporte, mantenimiento y fin de vida y se divide a su vez en tres fases diferenciadas: - AGUAS ARRIBA: Obtención de materias primas, fabricación - NUCLEO: Transporte - AGUAS ABAJO: Mantenimiento y fin de vida del producto

8 INVENTARIO

INVENTARIO CLÁSICO

La primera parte de nuestro proyecto es generar nuestros dos primeros ejemplos, el CLÁSICO y el LIVIANO. Para ello tenemos los inventarios de materiales que trasladaremos al programa Simapro.

En las imagenes de la derecha podemos ver los inventarios de ambos bancos y como son aplicados a la generación de los bancos como conjuntos en el programa.

Importante recalcar la creación del material Madera tropical para conseguir unos analisis semblantes a la realidad.

A p ro v e c h a re m o s para mostrar las imagenes del montaje de piezas del banco liviano si fuese de aluminio reciclado, y como cambian los materiales asignados. Le llamamos el BANCO SCRAP

INVENTARIO LIVIANO

CLÁSICO

9

LISTONES

PATAS

MADERA TROPICAL

TORNILLOS

SCRAP

LIVIANO

10

LISTONES

LISTONES

PATAS

PATAS

TORNILLOS

TORNILLOS

11 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

COMPARATIVA LIVIANO / SCRAP AL AL RECICLADO

COMPARATIVA MONTAJES

AL RECICLADO

AL

GLOBAL WARMING (Kg CO2 eq)

SANTA & COLE nos propone en su web que el producto Banco Neorromรกntico LIVIANO puede estar hecho de hasta un 95% de aluminio reciclado y que es un 98% reciclable.

Por ello hacemos un anรกlisis rapido para ver que realmente la propuesta de SANTA & COLE es muy acertada, mas allรก del ecoetiquetado de Craddle to Craddle, podemos ver que los impactos son mucho menores al utilizar aluminio reciclado; en todas las categorias ambientales analizadas

12

13

COMPARATIVA

CLÁSICO / LIVIANO

El primer paso del proyecto es comparar el banco CLÁSICO contra el LIVIANO. Aquí ya les añadimos el End of Life del producto, que se ve representado en los datos introducidos en las tablas de la derecha.

Tenemos en cuenta el mantenimiento de barniz que necesita la madera una vez al año, así como su mantenimiento de limpieza en ambos bancos.

EOL CLÁSICO

ACV LIVIANO

ANALISIS

ACV CLÁSICO

14

A cada EOL le corresponde el peso de su banco junto con un transporte añadido de camión >16t y 50 kgkm.

EOL LIVIANO

MANTENIMIENTO

LIMPIEZA BARNIZ

15 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

ANALISIS

LIVIANO / CLÁSICO

LIVIANO CLÁSICO

COMPARATIVA ACV’S

Al hacer nuestro análisis ACV comparando ambos bancos podemos observar que el banco clásico que en montaje da mejor resultado, ahora da peor resultado debido a que añadimos el mantenimiento del banco con barniz cada año a lo largo de 5 años los resultados del clásico empeoran. Además debemos tener en cuenta varias cosas que el programa simapro no tiene en cuenta: _ El liviano tiene la certificación cradle to craddle puesto que se puede reciclar al 98 % y puede ser hecho de un 95% de aluminio reciclado. _ El aluminio tiene una resistencia muy major a la madera y una vida útil mucho mas larga.

CLÁSICO LIVIANO

PROMEDIO DE TODAS LAS CATEGORÍAS

_ Las patas de hierro fundido dan un resultado mucho mejor al CLÁSICO que las de aluminio del LIVIANO, y representan la mayor parte del material de los bancos. (Según SANTA & COLE las patas también son de aluminio).

16

17

NUEVA PROPUESTA

MEJORAS PROPUESTAS

Para mejorar las propuestas existentes tenemos varias ideas que iremos desarrollando a lo largo del trabajo, aciendo evolucion de las mismas para llegar a nuestro producto final: _ Utilizar cemento para las patas del banco. _ Utilizar visendum para substituir los listones. _ Deshacernos de los tornillos que debido a su acabado cromado son altamente perjudiciales para la salud.

Para realizar el ultimo paso propondremos un rediseño el banco basandonos en diseños ya existentes de la misma marca. También debemos mencionar que SANTA & COLE ya tiene una propuesta mejor llamada Neorromántico color en que se utilizan poliamida reciclada con un 30% de fibra de vidrio y los listones de polímeros técnicos con un 50% de fibras vegetales recicladas

CEMENTO

18

PATAS DE CEMENTO LISTONES

TORNILLOS

VISENDUM

19

DEFINICIร N VISENDUM

VIRUTAS DE MADERA (Kg)

CAMBIOS INVENTARIO MEJORAS

En la pรกgina izquierda podemos ver el inventario de nuestra primera prueba, realizada cambiando las patas de aluminio por patas de cemento, manteniendo los listones de aluminio. A este modelo le llamamos CEMENTO.

En la pรกgina derecha podemos ver el inventario del mismo banco pero ya con los listones cambiados a visendum, junto con la definiciรณn del material, y el cambio que hemos realizado para conseguir el material. A este modelo le llamamos VISENDUM.

Es MUY importante recalcar que el visendum nunca sera tratado por el simapro como mejor material que la madera tropical. Esto es debido a que para considerar los residuos industriales de madera con los que esta hecho siempre tiene en cuenta la tala de arboles necesaria para obtenerlos y no los considera como subproducto libre de cargas.

608 0,17029036 0,05971543 41,3016851 1,4842E-06 226,518893 44,7688344 0,39676942 0,00956584

20

16 0,09835077 0,03074057 26,535357 7,295E-07 7,74692498 4,71501008 0,07645056 0,00531664

RESULTADOS

CLÁSICO / LIVIANO / CEMENTO / VISENDUM / STILL

CLASICO LIVIANO CEMENTO SCRAP VISENDUM STILL

Como podemos ver en la grafica, en todas las categorias nuestro nuevo banco VISENDUM es mejor que las propuestas anteriores.

Aún así debemos seguir evolucionando el proyecto. Como bien hemos dicho el seria mucho mejor si no tubiesemos uniones.

Esto mejoraría el desigh for disassembly ademas de disminuir costes de producción y de montaje.

También es importante mencionar que al hacer las patas de cemento, si conseguimos deshacernos de las uniones nos resultará mejor para las propiedades mecanicas del banco puesto que el cemento se agrieta más facilemente si le añadimos taladrado.

En el grafico de la izquierda vemos representado el impacto del montaje de cada modelo estudiado. Para obtener los datos hemos hecho el promedio de los resultados de todas las categorías.

21 REDISEÑO FORMAL PLANOS DE MONTAJE

Para podernos hacer una idea de como es realmente el banco y para poder hacer simulaciones, hemos generado la documentación tecnica adjunta al final del trabajo. En ella están los planos del LIVIANO.

Resistencia a la rotura Norma EN310

4521 N.mm

Después de envejecimiento (RDA)

4636 N.mm

Después de la exposición al frío

3573 N.mm

(-25ºC) Después de la exposición al calor

5711 N.mm

(+60ºC) Módulo de elasticidad EN310 Resistencia a compresión ASTM D

4525 Mpa 17 MPa

143

Nos inspiramos en el Neorromántico Color de Miquel Milà y el Boston de Ted Hauri para generar una unión por encaje. El banco Boston también tiene tornillería pero propone una forma interesante.

Resistencia a la tensión ASTM D 638

8 MPa

DOCUMENTACIÓN

Resistencia a la humedad EN317-24

1.4%

Aprovechamos esta pagina para mencionar las propiedades del visendum como su reciclabilidad, y sus características técnicas.

horas Modificación de la masa Como propuesta de REDISEÑO proponemos encajes como el Neorromántico Color y el Boston. Estos utilizan tornilleria cromada que substituiriamos por pasadores de visendum anclados por ajuste a presión con mazo

Si queremos cambiar el proyecto para suprimir la tornilleria solo tendriamos que cambiar ligeramente la forma de las patas, y hacer un gasto energetico en cortar los perfiles de visendum extruidos para conseguir una nueva forma de unión.

Densidad Resistencia a la punción ( Dureza Brinell)

1217 Kg/m3 59,6 MPa

22 RESULTADOS

LIVIANO / STILL

Como podemos ver en la grafica, en todas las categorias nuestro nuevo banco VISENDUM es mejor que las propuestas anteriores.

Aún así debemos seguir evolucionando el proyecto.

Como bien hemos dicho el seria mucho mejor si no tubiesemos uniones.

Esto mejoraría el desigh for disassembly ademas de disminuir costes de producción y de montaje.

También es importante mencionar que al hacer las patas de cemento, si conseguimos deshacernos de las uniones nos resultará mejor para las propiedades mecanicas del banco puesto que el cemento se agrieta más facilemente si le añadimos taladrado.

Como vemos en la imagen, al comparar el ACV completo del LIVIANO / STILL obtenemos un resultado muy diferencial.

Al modelo final le damos la nomenclatura de Neorromático STILL.

86% LIVIANO

168 Kg CO2 eq

Promedio de todas las categorías: Nuestro producto Neorromántico STILL tiene un impacto 1/4 del impacto del Neorromántico LIVIANO

14% STILL

42 Kg CO2 eq

-75% Huella ecológica

Hacemos la simulación de un liston, aplicandole toda a fuerza de las 6 personas, los 5000N, para ver hasta que punto sufre nuestro producto en situaciones de maximo estres. Esta primera imagen es el liston de perfil de aluminio. Lo hemos restringido generando las superficies donde estria anclado a las patas.. El resultado es de 1.7 inverso al factor de seguridad, esto implida que el producto podria romper; aún así debemos tener en cuenta que la fuerza se distribuye en todos los listones y que es imposible que se focalize toda la fuerza del peso de 5 personas en un mismo punto de un solo listón.La deformación esta exagerada al 90% para ver qué pasaría en este caso de estudio.

Importante recalcar que el 3D ha sido realizado sín saber el grosor del perfil de los listones. Se ha tratado con 2mm, solo que añadiesemos otro milímetro los resultados serian mucho mejores, llegando incluso a ofrecer un factor de seguridad en el caso extremo del estudio

Los listones de visendum son solidos, así que, aun que tienen unas propiedades menores al aluminio, ofrecen unas propiedades aceptables. De buenas a primeras podemos decir que tiene unas propiedades equiparables a la madera tropical y por lo tanto ya entra como posibilidad viable. Podemos ver que ya se ha simulado con el encaje sin uniones que haria servir el banco.

23 SEGURIDAD RESTRICCIONES, FUERZAS Y MATERIALES

Para poder simular un objeto debemos hacerlo por piezas y simulando la zona por la que estara sustentado. Si lo simulamos como conjunto, aparte de no poder asignar diferentes materiales, los resultados obtenidos no son fiables puesto que analiza el objeto en 3D como un solo cuerpo sólido.

Asignamos el aluminio y creamos el visendum, con las propiedades que nos pide el CREO2 (densidad, limite elástico, coeficiente de poisson...).

Aplicaremos una fuerza de 5000 N, el resultante de seis personas sentadas a la vez.

RESULTADOS

Como es evidente, el aluminio dá un mejor resultado, con un limite de criterio de rotura muy inferior al del visendum.

Esto es debido a su limite elástico a tensión.

Debemos tener en cuenta la flexibilidad del visendum enfrente de la rigidez del aluminio, puesto que si nuestras uniones son por encaje no queremos ni que los listones rompan, ni que se salgan de su posición.

24

25

CONCLUSIÓN

26 VALORACIÓN DEL PROYECTO

CONCLUSIÓN

Hemos conseguido un producto que reduce un XXXXXX %. Consideramos que es una mejora importante y mas adelante veremos que ecoetiquetado creemos que podriamos conseguir para nuestro producto.

Debemos mencionar que la metodología ACV tiene ciertos problemas puesto que no tiene en consideración ciertos aspectos, como hemos mencionado con el visendum previamente. Aún así hemos intentado seleccionar todos los materiales teniendo en cuenta las entradas implicitas que ofrece en el simapro.

27

1

2

3

4

28

Los planos de producción son los del Neorromántico LIVIANO, estan extraídos del 3D realizado.

787.714

PLANOS DE PRODUCCIÓN

A

B

Es la página izquierda tenenmos las medidas básicas, y en la derecha tenemos el escandallo de planos.

C

D

1600 1700 Data Projectat:

18/07/14

5

6

7

29 A

454

103.6°

B

CONJUNTO B 00 00

647

C

D

Nom Martí Solà

Escala

Sense mecanitzar 6.3

Just net

Aquest plànol es propietat de

PATA B 00 01 (x2) LLISTO B 00 02 (x5)

LLISTO CORVAT B 00 03 (x2) TAPA B 00 04 (x10)

TAPA CORVADA B 00 05 (x4) CARGOLS M6xL13 (x28) FEMELLA M6 (x28)

1

2

3

4

5

6

7

A

A

454

787.714

103.6°

B

B

647

C

C

1600

D

D

1700 Data

Nom

Projectat:

18/07/14

Martí Solà

Dibuixat:

18/07/14

Martí Solà

Descripció:

MESURES SENSE TOLERÀNCIA SEGONS DIN 7168 GRAU MIG Grau de precisió

E

MIG

>0.5-3

>3-6

>6-30

0.1

0.1

0.2

>30-120 >120-315 >315-1000 0.3

0.5

COTES ANGULARS SENSE INDICACIÓ DE TOLERÀNCIA

1

2

3

0.8 30'

4

Tractament:

1:10

3.2

0.8 0.4

A3

-

ELISAVA

Just net Acabat bast

Queda PROHIBIDA la seva reproducció.

Acabat fi Rectificat bast

Material

Rectificat fi

Format Nº Fulla

-

Aquest plànol es propietat de

Sense mecanitzar 6.3

1.6

B 00 00

Acabat:

Escala

1 de 1

Nº Plànol

Substitueix a:

-

Pes (Kg)

26.32

B 00 00

E

Revisió:

1

Substituït per:

ELISAVA Escola Superior de Disseny.

5

La Rambla 30-32 08002 Barcelona SPAIN www.elisava.net 6

7

1

2

3

4

6

7

8

9

10

324

101.9

A

A

82

138.3

A

5

R3

2.2 R79 7.2 R80

41.7

8.4

5

0

R1

B

775.409

B

DETALLE

A 50

A C

C

SECCIÓN

6.25

A-A

647.456

M6

B

B

D

D

50

13.1

201.7 5

19.1 15 240.9

139.8

775.4

M6

M6

105

F

R283.2

7.4

401.1

10.4°

E

R9

412.7

563.2

E

394.1

73

°

19

M6

12

A

105

DETALLE ESCALA 2:1

69.5

M6

R279.8

115

MESURES SENSE TOLERÀNCIA SEGONS DIN 7168 GRAU MIG

2

SECCIÓN

21.

1

Data

Nom

Escala

Projectat:

19/06/14

Martí Solà

Dibuixat:

19/06/14

Martí Solà

1:10

Descripció:

M6

G

F

Grau de precisió

B-B

MIG

>0.5-3

>3-6

>6-30

0.1

0.1

0.2

0.3

0.5

COTES ANGULARS SENSE INDICACIÓ DE TOLERÀNCIA

2

3

4

5

6

Acabat:

0.8 30'

7

Tractament:

1.6 0.8

POTA

>30-120 >120-315 >315-1000

Sense mecanitzar 6.3 3.2

0.4

A2

-

ELISAVA

Acabat bast

Queda PROHIBIDA la seva reproducció.

Acabat fi

Material

Rectificat bast Rectificat fi

Format Nº Fulla

-

Aquest plànol es propietat de

Just net

AL6061

Nº Plànol

1 de 1

Substitueix a:

Pes (Kg) 14 G

B 00 01

Revisió:

Substituït per:

ELISAVA Escola Superior de Disseny.

8

La Rambla 30-32 08002 Barcelona SPAIN www.elisava.net 9

10

1

-

-

0.4

0.8

1.6

3.2

6.3

A 46 ±0.3

Nº Plànol

Material

2.12 Revisió:

B 00 02

-

Pes (Kg)

1

Queda PROHIBIDA la seva reproducció.

ELISAVA

M6

R2

Aquest plànol es propietat de

22 ±0.2

La Rambla 30-32 08002 Barcelona SPAIN www.elisava.net

Substituït per:

Substitueix a:

1 de 1

Rectificat fi

Rectificat bast

Acabat fi

Acabat bast

Just net

Sense mecanitzar

A-A

A DETALLE ESCALA 1:2

SECCIÓN ESCALA 1:2

Format Nº Fulla

A4

1:10

Escala

ELISAVA Escola Superior de Disseny.

Tractament:

Acabat:

Martí Solà

Martí Solà

Nom

LLISTÓ

20/06/14

Descripció:

20/06/14

Projectat:

Data

A

30

1700 Dibuixat:

90

A

DETALLE

2

8.75 ±0.2 35±0.3

20/06/14

Martí Solà

Martí Solà

Nom

-

-

R10

2

A-A

A DETALLE ESCALA 1:2

32.3

0.4

0.8

1.6

3.2

Nº Plànol

Material

2.70 Revisió:

B 00 03

-

Pes (Kg)

1

Queda PROHIBIDA la seva reproducció.

ELISAVA

M6

0.001

Aquest plànol es propietat de

R333.1

La Rambla 30-32 08002 Barcelona SPAIN www.elisava.net

Substituït per:

Substitueix a:

1 de 1

Rectificat fi

Rectificat bast

Acabat fi

Acabat bast

Just net

Sense mecanitzar

Format Nº Fulla

A4

1:10

6.3

SECCIÓN ESCALA 1:2

28.5 Escala

ELISAVA Escola Superior de Disseny.

Tractament:

Acabat:

38

LLISTÓ CORVAT

Descripció:

20/06/14

1700 Projectat:

Data

A

271

Dibuixat:

125

DETALLE

22 ±0.2

R1

70 ±0.3

R303.1

8.75 ±0.2 35±0.3 29.6

R2.

86

Martí Solà

-

-

0.4

0.8

1.6

3.2

6.3

Nº Plànol

Material

0.01 Revisió:

B 00 04

-

Pes (Kg)

1

Queda PROHIBIDA la seva reproducció.

ELISAVA

Aquest plànol es propietat de

R0 .7

La Rambla 30-32 08002 Barcelona SPAIN www.elisava.net

Substituït per:

Substitueix a:

1 de 1

Rectificat fi

Rectificat bast

Acabat fi

Acabat bast

Just net

Sense mecanitzar

26

Format Nº Fulla

A4

2:1

Escala

ELISAVA Escola Superior de Disseny.

Tractament:

Acabat:

Nom Martí Solà

TAPA

20/06/14

Descripció:

20/06/14

Projectat: Dibuixat:

Data

7

R0.

2

-

-

0.4

0.8

1.6

3.2

6.3

Nº Plànol

Material

0.02 Revisió:

B 00 05

-

Pes (Kg)

1

Queda PROHIBIDA la seva reproducció.

ELISAVA

Aquest plànol es propietat de

La Rambla 30-32 08002 Barcelona SPAIN www.elisava.net

Substituït per:

Substitueix a:

1 de 1

Rectificat fi

Rectificat bast

Acabat fi

Acabat bast

Just net

R0

R8

4

.6

R0.

R0.4

13.4

Sense mecanitzar

Format Nº Fulla

A4

1:1

Escala

ELISAVA Escola Superior de Disseny.

Tractament:

Acabat:

Martí Solà

Martí Solà

Nom

TAPA LLISTÓ 2

20/06/14

Descripció:

20/06/14

Projectat:

0.001

Dibuixat:

Data

2

R330.7

R305.1

34.3

11.186 108.8