Moldeo por inyección frente a impresión 3D:todo lo que necesita saber

Las empresas de hoy tienen más opciones que nunca para fabricar piezas de casi cualquier material. Y cuando se trata de producir piezas de plástico, la mayoría termina optando por el moldeo por inyección y la impresión 3D.

Si bien la opción de impresión 3D es generalmente más conocida debido a su disponibilidad incluso para usuarios de nivel consumidor, el mercado de moldeo por inyección es mucho más grande en la actualidad. Tiene un valor de casi 260 mil millones de dólares y eclipsa el tamaño del mercado de la impresión 3D, que es de solo 16 millones en 2020.

Pero en realidad, estos dos procesos no son necesariamente competidores, ya que ambos llenan sus propios nichos valiosos y tienen ventajas únicas en ciertas situaciones. Aunque ambos a veces pueden producir resultados similares, el proceso que utilizan para la fabricación es bastante diferente.

Entonces, para ayudarlo a comprender mejor cómo funcionan ambos, sus aplicaciones más comunes, así como las ventajas y desventajas que ofrecen, profundicemos en todo lo que necesita saber sobre el moldeo por inyección frente a la impresión 3D.

Los Principios Básicos

Antes de que podamos comenzar a desglosar las diferencias entre el moldeo por inyección y la impresión 3D, primero debemos comprender los principios básicos detrás de cada uno de estos procesos.

Y como era de esperar, dado que ambos tratan principalmente con plástico, también hay bastantes similitudes.

Por ejemplo, ambos son muy precisos y pueden tomar incluso diseños intrincados y producir piezas impecables. Eso significa que pueden usarse en industrias como la aeroespacial y la medicina, donde no se permite ni el más mínimo error.

Además, ambos son excelentes si necesita producir y probar varios prototipos de piezas a un costo menor, lo cual es esencial cuando refina sus productos o prueba sus capacidades.

Al final, ambos pueden producir un resultado similar e incluso tener una funcionalidad superpuesta. Aún así, la forma en que llegan ahí es donde encontrarás las mayores diferencias.

Así que exploremos los principios básicos de ambos.

Moldeo por inyección

Como puede adivinar por el nombre, el moldeo por inyección utiliza moldes para crear formas complejas a partir de materiales plásticos.

Los materiales plásticos necesarios se mezclan en un barril, donde se funden en forma líquida. Luego, se inyectan en el molde, obligándolo a presión a tomar la forma exacta del molde, hasta el último detalle.

Después de eso, se deja solidificar el material bajando la temperatura, comenzando la producción de la siguiente pieza. El proceso lleva muy poco tiempo, por lo que es posible producir muchas piezas rápidamente.

Pero antes de que pueda comenzar el proceso, deberá diseñar y crear el propio molde de inyección, que en realidad es la parte más desafiante de todo el proceso.

De hecho, según la complejidad de la pieza que desee crear, el diseño de un molde de inyección que cumpla con los requisitos puede llevar semanas o incluso meses. Por lo tanto, debe trabajar con una empresa experimentada que tenga un proceso de moldeo por inyección refinado y pueda reducir el tiempo que se necesita.

También hay consideraciones que deberá tener en cuenta en términos de herramientas duras frente a herramientas blandas para el moldeo por inyección, siendo las herramientas blandas más adecuadas para tiradas de producción bajas y las herramientas duras son mejores para la producción a gran escala.

Impresión 3D

Si el proceso de moldeo por inyección se centra en dar forma al plástico hasta que cumpla con las dimensiones y los requisitos de la pieza, la impresión 3D adopta un enfoque completamente diferente, construyendo objetos capa por capa hasta que toman la forma necesaria.

El material plástico se agrega a la capa anterior y luego se une inmediatamente, asegurando la integridad estructural y la capacidad de soportar diversas presiones externas.

Debido a la forma en que funciona la impresión 3D, permite producir incluso las formas más complejas, incluidos agujeros internos, grietas o formas inusuales, siempre que no comprometan la integridad de la pieza.

Algunas de las industrias que utilizan la impresión 3D incluyen deportes, aeroespacial, automotriz e incluso la reconstrucción de artefactos antiguos.

Al igual que en el proceso de moldeo por inyección, hay pasos que deben tomarse antes de que pueda comenzar el proceso. Es decir, debe diseñar la pieza a través del software CAD y preparar la máquina para el trabajo de impresión específico. Pero con 3D, el proceso suele ser más corto y permite probar diferentes opciones con relativa rapidez.

Pros y Contras

Entonces, por ahora, hemos establecido que ambos procesos son bastante similares, pero también tienen diferencias fundamentales en la forma en que funcionan. Entonces, ¿cuál es mejor?

Bueno, veamos algunos de los principales pros y contras de ambos para resolverlo.

Pros y contras del moldeo por inyección

Ventajas

• Eficiencia. Con el moldeo por inyección, puede producir grandes cantidades de piezas en un período de tiempo relativamente corto, especialmente cuando ya tiene un diseño de molde con el que puede trabajar.
• Producción a gran escala. Debido a que el proceso de moldeo por inyección es tan rápido, puede producir de forma realista millones de piezas rápidamente y a un costo asequible, siempre que su proveedor de servicios tenga el equipo suficiente.
• Durabilidad. Las piezas que se fabrican mediante moldeo por inyección tienen una gran integridad estructural y se pueden reforzar adicionalmente combinando diferentes plásticos o agregando rellenos a la resina líquida.
• Costo-efectividad. Una vez que se refina el diseño del molde, el costo de cada pieza es muy bajo, razón por la cual muchas empresas lo utilizan para la producción en masa.
• Detalle superior. Aunque el proceso es asequible, el moldeo por inyección sigue siendo uno de los métodos de producción más precisos, lo que permite crear piezas complejas y garantizar que se cumplan tolerancias estrictas en todo momento.
• Residuos mínimos. Debido al exclusivo proceso de moldeo por inyección, queda poco o nada de plástico sin usar, lo que significa que casi no hay desperdicio de materiales, lo que mejora aún más la eficacia del método.

Contras

• Limitaciones. Aunque el proceso de moldeo por inyección es bastante versátil, tiene sus limitaciones. Ciertos ángulos son más difíciles de ejecutar correctamente, y la complejidad de su proyecto dependerá en gran medida de la experiencia, la capacidad y los conocimientos de la empresa con la que está trabajando.
• Creación de moldes complicados. Antes de que pueda comenzar la producción, debe diseñar y crear el molde, que es básicamente una inversión de su pieza. Ese proceso no es fácil y es posible que te encuentres con varios contratiempos en el camino, así que prepárate para pasar semanas o meses antes de que puedas comenzar a usarlo. Y si un molde sale mal, tendrá que reemplazarlo, lo que consumirá aún más tiempo y recursos.
• Costos iniciales más altos. Probablemente no encontrará un método de producción más económico que el moldeo por inyección una vez que comience el proceso, pero el gasto inicial de diseñar el molde puede acumularse rápidamente. Por lo tanto, no siempre tiene sentido para la producción a pequeña escala, aunque también se ha utilizado con éxito para la creación de prototipos.

Pros y contras de la impresión 3D

Ventajas

• Ajustes simples. Como no necesitas un molde para producir piezas con impresión 3D, realizar ajustes en el diseño digital de la pieza es sencillo. Si algo no funciona como le gustaría, intente con un enfoque diferente y podrá ver los resultados casi de inmediato.
• Costos iniciales bajos. A diferencia del moldeo por inyección, la impresión 3D no requiere una inversión inicial significativa porque todo, hasta la producción en sí, se realiza digitalmente, en plataformas de software especiales.
• Diseños complejos. Debido al método capa sobre capa de la impresión 3D, puede producir formas complejas, incluidas grietas y agujeros, lo que es una ventaja en algunos casos.

Contras

• Tamaño de pieza pequeño. Uno de los mayores inconvenientes del uso de software de moldeo por inyección es el tamaño relativamente más pequeño de las piezas que puede crear. El proceso de estratificación tiene sus limitaciones en términos de escalado, que serán difíciles de superar. Claro, la impresora 3D más grande del mundo imprimió recientemente un barco, pero por lo general, verás dimensiones más pequeñas.
• Imperfecciones. Si bien el método de capas es efectivo en algunos aspectos, también es propenso a producir imperfecciones durante el proceso de fabricación. Eso es especialmente cierto en el caso de la superficie, que a menudo puede quedar rugosa y un poco irregular.
• Producción lenta. Finalmente, no importa cómo lo mire, la impresión 3D no es tan eficiente como lo que puede ofrecer el proceso de moldeo por inyección. Como se puede imaginar, la superposición de materiales plásticos lleva tiempo para producir incluso una sola pieza, sin mencionar el intento de crear cientos, miles o millones.

Cómo elegir la opción correcta

Si bien ambos enfoques tienen sus inconvenientes, cada uno también tiene fortalezas únicas, lo que los hace ideales para situaciones específicas.

Si necesita hacer grandes series de producción a un precio asequible, no puede equivocarse con el moldeo por inyección. Mientras tanto, la impresión 3D le brinda más flexibilidad y la capacidad de modificar sus diseños rápidamente.

Si no tiene mucho tiempo y necesita piezas ahora, la impresión 3D funcionará mejor. Pero si finalmente necesita escalar, tiene mucho más sentido optar por el proceso de moldeo por inyección, ya que el tiempo inicial que dedica se compensará en las etapas posteriores de producción.

Dado que hay tantos factores decisivos que pueden influir en su decisión, tiene sentido hablar con una empresa experimentada que brinde ambos servicios y pueda ayudarlo a encontrar el mejor enfoque para sus necesidades.

En 3ERP, contamos con un equipo de especialistas que pueden responder a todas sus preguntas y ofrecer el curso de acción más rentable que cumpla con nuestros requisitos.

Después de todo, esta es una gran decisión, por lo que tiene sentido que se tome su tiempo y explore cuidadosamente sus opciones.