Cuándo Elegir Fundición al Vacío sobre Moldeo por Inyección: Guía Práctica

¿Qué es el moldeo por inyección?

3ERP ofrece una amplia variedad de procesos de prototipado, desde mecanizado CNC de grado industrial hasta impresión 3D FDM. Para pequeños volúmenes de piezas de plástico, sin embargo, las empresas a menudo se debaten entre el moldeo por inyección —un proceso comúnmente usado en el que material fundido se inyecta en un molde metálico— y la fundición al vacío, en la que moldes de silicona más asequibles se usan para crear cantidades menores de piezas de plástico.

El moldeo por inyección y la fundición al vacío son ambos procesos muy útiles. Ambos se usan ampliamente en el mundo del prototipado, y cada uno ofrece un conjunto distinto de ventajas. Sin embargo, como los procesos comparten ciertas similitudes (ambos son ideales para componentes de plástico; ambos usan un molde con cavidad para fabricar piezas, etc.) a veces puede ser difícil elegir entre los dos.

Aunque a menudo es mejor consultar a un experto como 3ERP para asesoramiento personalizado sobre qué proceso de fabricación es más adecuado para un proyecto dado, hay ciertos factores que se pueden considerar al tomar una decisión. Conocer estos factores es la mejor manera de entender si el moldeo por inyección o la fundición al vacío es el mejor proceso para su proyecto.

El proceso de moldeo por inyección

El moldeo por inyección es un proceso de fabricación ampliamente utilizado en el que material fundido se inyecta en un molde. Se usa para crear grandes volúmenes de piezas, que pueden usarse en industrias como la salud y productos de consumo. Lo más probable es que esté a poca distancia de una pieza moldeada por inyección.

El proceso implica calentar y mezclar material —a veces múltiples materiales— en un barril. El material se funde y luego se fuerza dentro de un molde, donde se enfría y toma la forma del interior del molde. Repitiendo este proceso una y otra vez, el molde puede usarse para hacer muchas piezas idénticas.

Si bien el moldeo por inyección se considera generalmente un proceso de producción, también es factible para prototipos. Esto se debe en gran parte al herramental rápido (rapid tooling), un medio para crear moldes de prototipo baratos y rápidos para el proceso de moldeo por inyección. Sin embargo, el moldeo por inyección no es ideal para cantidades muy pequeñas de piezas, ya que incluso el herramental rápido es relativamente costoso.

¿Qué es la fundición al vacío?

Aunque menos utilizada que el moldeo por inyección, la fundición al vacío es una alternativa interesante que puede usarse para hacer pequeñas cantidades de una pieza a bajo costo.

El proceso de fundición al vacío comienza con un modelo maestro, que en el caso de 3ERP se crea usando maquinaria CNC (la impresión 3D también puede usarse). Este modelo maestro se sumerge en silicona líquida, que se cura, corta y separa del modelo maestro.

La silicona curada puede usarse entonces como molde. Se vierte resina de fundición en el molde de silicona, mientras el vacío elimina burbujas y bolsas de aire para asegurar un acabado liso. La pieza de resina se cura y se extrae del molde de silicona, que puede reutilizarse unas 20 veces.

¿Cuándo es la fundición al vacío más adecuada que el moldeo por inyección?

Dado que el moldeo por inyección es más utilizado que la fundición al vacío, muchas empresas pueden ni siquiera considerar el proceso de fundición al vacío para sus piezas. Pero hay ciertas situaciones en las que el proceso basado en silicona representa mejor relación calidad-precio y potencialmente mayor calidad.

Cantidad

Para volúmenes muy grandes de piezas, es difícil mirar más allá del moldeo por inyección. Aunque los costos de configuración para el moldeo por inyección son altos (incluso con el uso de herramental rápido), los costos unitarios son muy bajos. Esto significa que, cuando una empresa necesita cientos o miles de copias de una pieza, esa inversión inicial en la configuración se recupera fácilmente a través del ahorro en cada unidad.

Por el otro lado, no todas las empresas necesitan cientos o miles de copias de una pieza. Cuando se requieren cantidades menores —desde unas pocas hasta alrededor de cien— la fundición al vacío puede ser la mejor opción, ya que los costos de configuración son mucho menores.

Detalle

Dado que su herramental generalmente se fabrica con metales de alta calidad, el moldeo por inyección permite la creación de piezas más detalladas de lo que sería posible con la fundición al vacío. Por lo tanto, el moldeo por inyección puede ser la mejor opción para piezas altamente complejas.

Para piezas más simples, particularmente aquellas que solo necesitan fabricarse en pequeñas cantidades, la fundición al vacío puede ser preferible. No es simplemente una opción barata: la fundición al vacío puede ofrecer un acabado superficial excepcionalmente liso, lo que significa que las piezas simples pueden verse mejor cuando se fabrican con fundición al vacío.

Velocidad e iteración

Los bajos costos de configuración asociados con la fundición al vacío tienen efectos positivos en cascada. Si un diseño necesita enmendarse en cualquier etapa durante la fabricación, es mucho más fácil y barato alterar los moldes de fundición al vacío que retrabajar o rehacer el herramental para el moldeo por inyección.

En general, esto significa que la fundición al vacío a menudo es la mejor opción durante las etapas tempranas de desarrollo. De hecho, las empresas a menudo hacen prototipos tempranos usando fundición al vacío, antes de crear sus piezas de uso final o prototipos de etapas posteriores usando moldeo por inyección.

Importante, crear moldes para fundición al vacío es un proceso más rápido que crear herramental para moldeo por inyección, lo que significa que trabajos de prototipado urgentes para volúmenes muy pequeños a menudo pueden ser más adecuados para la fundición al vacío. (El moldeo por inyección será más rápido para volúmenes mayores.)

Consideraciones de material

Incluso si todas las señales apuntan a la fundición al vacío, se debe recordar que algunos prototipos —particularmente aquellos que serán sometidos a pruebas físicas— necesitan parecerse a la pieza de uso final lo más posible.

Debido a esto, si una pieza funcional se fabricará finalmente usando moldeo por inyección, puede ser beneficioso crear el prototipo usando ese mismo proceso, incluso si la inversión es mayor.

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