Molde de inyección de aluminio VS Molde de inyección de acero VS Molde impreso en 3D

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Publicado el 18 de enero de 2020 | Por Candy, directora de proyectos de WayKen

Como su proveedor de producción creativa, estamos comprometidos con la fabricación de piezas moldeadas y moldes de inyección de plástico rentables para cada cliente. Además, estamos mejorando continuamente nuestros procesos del molde de aluminio para brindarle una experiencia de alto valor.

Alrededor del 80% de las piezas de plástico se fabrican mediante moldeo por inyección de plástico. Durante mucho tiempo, el moldeo por inyección se consideró un proceso de producción en masa únicamente. Con la innovación de las técnicas de la industria, el moldeo por inyección rápida no es la única forma de desarrollo de moldes. Los centros de mecanizado CNC han reducido considerablemente el tiempo de mecanizado del molde. Los sistemas CAD/CAM/CAE han reducido los tiempos de diseño y verificación. Aparte de eso, se han creado nuevas variedades de moho. El molde de inyección de aluminio y el molde impreso en 3D compiten con el molde de acero endurecido por el mercado de fabricación. Pero, ¿cuál es la diferencia entre ellos? ¿Qué molde podrá hacer que su producto sea más eficiente?

Naturalmente, querrá que su prototipo se fabrique más rápido, a un precio más económico y que luzca lo mejor posible. Comparemos los moldes de inyección de aluminio, acero e impresos en 3D y determinemos cuál es más útil en qué situación.

1.Tiempo de respuesta

El tiempo de respuesta es el intervalo entre el inicio del desarrollo del molde y cuando está listo para producir piezas. Los métodos de diseño y cálculo para los tres tipos de moldes son prácticamente diferentes, pero es en la etapa de fabricación donde se producen los cambios significativos.

Los moldes de inyección de aluminio se fabrican a partir de piezas de aluminio mediante el uso de operaciones de acabado y mecanizado CNC. En algunos casos, se requiere mecanizado por descarga eléctrica (EDM) adicional en los casos en que las cavidades deben tener esquinas afiladas que no se pueden obtener mediante el fresado. En general, el procesamiento es principalmente mecánico, no se necesita procesamiento térmico y casi no se requieren herramientas especializadas. Una cavidad de aluminio promedio se hace en 10-15 días.

Los moldes de acero se fabrican de manera similar pero con algunas diferencias. Primero, el material es mucho más duro y lleva mucho más tiempo en una máquina, usa herramientas de corte y requiere herramientas especializadas. En segundo lugar, se requieren varias operaciones de procesamiento térmico para aumentar la vida útil del molde. Todo eso lleva tiempo. Como resultado, los moldes de inyección de acero tardan entre 2 y 5 meses en completarse.

Los moldes impresos en 3D se crean mediante procesos de fabricación aditiva de sinterización de metales. Una gran cantidad de polvo de metal fino se sinteriza capa por capa para formar la cavidad de un molde de inyección. La principal ventaja de este proceso es que prácticamente no necesita preparación de fabricación ni herramientas. El tiempo medio para crear un molde de este tipo es de solo 2 o 3 días.

2.Robustez

La robustez es básicamente el número de piezas que un molde puede producir antes de que se desgaste demasiado. Un parámetro importante a considerar si está fabricando un lote de productos.

Los moldes de inyección de acero se endurecen con tratamiento térmico y están diseñados específicamente para durar. Tienen una cantidad mínima de juntas y están hechos del acero más duradero. Por eso duran millones de piezas.

Las herramientas de aluminio están hechas de un material más blando; sin embargo, algunas aleaciones de aluminio tienen una resistencia excepcional. Esto hace que los moldes soporten hasta 5000 piezas en un lote. El promedio es de 100 a 2000 partes.

Los moldes impresos en 3D son los peores si tenemos en cuenta su robustez. La cavidad sinterizada tiene muchos problemas. Es poroso y no tan fuerte como el que está hecho de espacios en blanco sólidos. En este momento, la cavidad impresa en 3D puede soportar de 50 a 200 piezas en un lote.

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3.Tiempo de fabricación

Cuando un producto debe fabricarse por lotes, el tiempo de fabricación por pieza se convierte en un factor importante. Por tiempo de fabricación entiendo el período entre la inyección del polímero líquido y la expulsión de la pieza final. Este factor es diferente según el material del molde, la presión de inyección y la temperatura.

Los moldes de acero pueden soportar la presión y la temperatura de inyección más altas y es por eso que el proceso de fabricación puede demorar entre 5 y 10 segundos.

Los moldes de inyección de aluminio no son tan fuertes, por lo que la presión y la temperatura para ellos son un 20-30% más bajas que para el moldeo de acero. El tiempo de fabricación es de 44-70 segundos, lo cual es considerable cuando empezamos a hablar de miles de piezas.

A los moldes impresos en 3D les va aún peor a altas temperaturas y presiones. Por lo tanto, tardan más tiempo en fabricar una pieza, concretamente entre 150 y 250 segundos.

4.Precisión de piezas y acabado superficial

La calidad de la pieza es uno de los factores más importantes. Después de todo, esta parte servirá como elemento de un mecanismo más grande y puede presentarse a futuros inversores. La pieza debe verse profesional

La precisión del molde de inyección de acero y aluminio es similar y depende solo de las capacidades de mecanizado y pulido. Sin embargo, la precisión del molde impreso en 3D está determinada por los procesos de fabricación aditiva. AM implica la fusión y el enfriamiento del material y la distorsión térmica reduce considerablemente la precisión. Las tecnologías modernas pueden producir cavidades de acero y aluminio con una tolerancia de hasta IT6 y moldes impresos en 3D con una tolerancia de hasta IT9.

5.Flexibilidad

La flexibilidad es importante para los prototipos de preproducción cuando solo está probando la apariencia y el funcionamiento de su producto final. Habiendo hecho el prototipo inicial a partir de algunos materiales, querrá probar los materiales que eligió inicialmente para el producto y querrá probar el programa de fabricación. La mayoría de las veces, encontrará algunos problemas que le harán modificar su diseño. Por ejemplo, durante las pruebas de funcionamiento, se encontró alguna falla o el proceso de inyección dio lugar a una parte porosa. Ahí es cuando quieres cambiar el diseño y con él, el molde. Diferentes materiales de molde tienen diferente flexibilidad.

Los moldes de acero se endurecen mediante tratamiento térmico. Normalmente se realiza después de que se han mecanizado todas las partes esenciales y solo queda una pequeña capa de material para rectificar. Si necesita modificar algunas características, puede ser difícil porque la dureza de la cavidad es muy alta.

Los moldes de aluminio están hechos de un material más blando y su cavidad a menudo se fabrica como una pieza separada que se instala en la base del molde. Por eso es mucho más fácil quitar la cavidad y hacer ajustes.

Los moldes impresos en 3D son difíciles de modificar porque implicará mecanizar una parte de la cavidad y el acabado superficial no será uniforme porque el mecanizado proporcionará un mejor acabado superficial. Es más fácil volver a fabricar el molde por completo, lo que no llevará mucho tiempo pero generará costos adicionales que no son deseados en la creación de prototipos y las pruebas de lotes de preproducción.

Fabricación personalizada de moldes de aluminio

En WayKen, tenemos más de 20 años de experiencia en la construcción de moldes de aluminio. proporcionando servicios integrales desde el prototipo hasta la producción. Como su proveedor de moldes con certificación ISO 9001:2005, estamos comprometidos con la fabricación de moldes de inyección de plástico rentables, piezas moldeadas y continuamos mejorando los procesos de herramientas para proporcionar piezas de alta calidad y costos más bajos para nuestros clientes. Trabajando con nosotros, haremos que sus proyectos sean un gran éxito de principio a fin.