Mecanizado CNC frente a moldeo por inyección

Dos métodos populares de producción de piezas son el mecanizado CNC y el moldeo por inyección de plástico. Ambos métodos son útiles para una amplia gama de industrias, desde la atención médica hasta la aeronáutica, pero son medios de producción fundamentalmente diferentes entre sí.

El método que debe usar depende en última instancia del alcance y las especificaciones de su proyecto. Algunas cosas clave a considerar al elegir un método de producción son el costo, los materiales y el plazo de su proyecto.

¿Qué es el mecanizado CNC?

CNC significa "Control numérico por computadora". Esencialmente, el mecanizado CNC es un método controlado por computadora para fabricar piezas utilizando un archivo de dibujo asistido por computadora (CAD) y un torno giratorio. Corta el material provisto para producir la forma deseada.

Es similar a la impresión 3D en que está controlada por computadora. Sin embargo, la impresión 3D es un proceso aditivo, agregando material a un espacio donde aún no existía. El mecanizado CNC implica cortar un bloque de material que ya existe.

¿Para qué se utiliza?

Algunas aplicaciones típicas para el mecanizado CNC incluyen:

• Letreros comerciales
• Implantes médicos
• Barcos de transporte
• Moldes de inyección de plástico
• Prototipado rápido
• Piezas eléctricas

¿Qué es el moldeo por inyección?

El moldeo por inyección produce piezas fundiendo materiales plásticos e inyectándolos en un molde, también conocido como "herramienta". Primero derrite el plástico dentro del barril de la máquina y luego lo inyecta en un molde. El plástico se endurece y se enfría dentro del molde, se rompe para expulsarlo y el ciclo comienza de nuevo. Los moldes de inyección producen un producto por ciclo de máquina.

El moldeado es lo opuesto al mecanizado CNC, ya que implica llenar un molde vacío en lugar de cortar material de una fuente ya existente.

¿Para qué se utiliza?

Al igual que el mecanizado CNC, el moldeo por inyección tiene aplicaciones en muchas industrias. Algunas aplicaciones incluyen:

• Tapas de plástico para bebidas
• Equipos de pruebas médicas
• Cerraduras de puertas y ventanas
• Comederos de plástico para animales de granja
• Componentes electrónicos de plástico

Mecanizado CNC frente a moldeo por inyección

Cada método tiene sus ventajas y desventajas. El método de producción que elija debe depender de su proyecto:qué material necesita usar, cuánto espera que cambie el diseño y qué tan pronto necesita sus piezas.

Las diferencias más importantes entre los dos métodos desde el punto de vista del consumidor incluyen lo siguiente:

Costos de plomo

Los costos de plomo del moldeo por inyección tienden a ser más caros que el mecanizado CNC porque necesita un molde para producir su pieza. El costo del molde depende de su complejidad y tamaño. Considera cuántas piezas necesitarás hacer. Debido a que los moldes de inyección solo pueden crear una pieza a la vez, es posible que deba invertir en varios moldes para satisfacer su demanda.

Una máquina CNC solo necesita un archivo CAD y un bloque de material para comenzar un proyecto, por lo que los costos principales del mecanizado CNC lo convierten en una alternativa más rentable que el moldeo por inyección.

Velocidad

Si necesita piezas de inmediato, el mecanizado CNC es su mejor opción. Un maquinista puede crear un dibujo CAD en unos pocos días y comenzar a trabajar una vez finalizado, por lo que su tiempo de entrega será bastante corto. Una vez que comienza la producción, es un proceso rápido:cortar material existente toma menos tiempo que producir una pieza completamente nueva.

Las máquinas CNC también pueden funcionar como una línea de montaje, con varias máquinas que producen cada pieza. Esta función puede aumentar significativamente la velocidad de producción, por lo que el CNC es una excelente opción para aplicaciones como tiradas cortas de piezas o producción rápida de prototipos.

El moldeo por inyección es un método de producción rápido, pero el largo tiempo de entrega significa que tendrá que esperar para comenzar. La producción de un molde puede llevar semanas o incluso meses, según las especificaciones del diseño. Por esa razón, el moldeo por inyección es mejor para las líneas de larga duración de productos terminados.

Volumen

El moldeo por inyección es capaz de manejar enormes volúmenes de producto a alta velocidad por bajos costos. La parte más costosa del moldeo por inyección suele ser la fabricación del molde en sí, pero el precio disminuye considerablemente una vez que comienza a producir grandes cantidades. El mecanizado CNC también puede producir un gran volumen, pero a menudo es más rentable hacer lotes más pequeños con este método.

En general, el moldeo por inyección tiene más sentido para tiradas de productos de miles y decenas de miles. El mecanizado CNC es más asequible para cantidades menores de piezas.

Materiales

Las máquinas CNC pueden manejar varios materiales, desde aleaciones de metal o madera hasta plásticos de alto rendimiento e incluso cera. El moldeo por inyección se limita principalmente a plásticos y resinas.

Las máquinas CNC generalmente son más capaces de producir utilizando materiales más rígidos, como metales y plásticos duros, debido a la alta tolerancia al calor de la máquina. Si bien las máquinas CNC pueden cortar materiales más flexibles, el riesgo de deformación puede ser mayor según el método de mecanizado utilizado. Por ese motivo, elija el moldeo por inyección para piezas de plástico y materiales blandos y flexibles como el caucho.

Precisión y tolerancia

La tolerancia es la medida de la desviación de una pieza con respecto a las medidas estándar. Hay varias formas de expresar la tolerancia, pero, en general, los maquinistas usan el símbolo "+/-" seguido del número correspondiente. Por ejemplo, si la tolerancia de una máquina es de +/-0,001 pulgadas, eso significa que cada corte del producto terminado podría ser 0,001 pulgadas más grande o más pequeño que el valor dado en cualquier dirección.

No existe un verdadero estándar ni para el mecanizado CNC ni para el moldeo por inyección, ya que puede variar según el proyecto. Los fabricantes suelen exigir a los clientes que proporcionen una tolerancia aceptable antes de comenzar la producción. Si el cliente no proporciona un número, el fabricante podría utilizar un estándar interno.

El mecanizado CNC permite una tolerancia más estricta que el moldeo por inyección, lo que significa que las mediciones serán más precisas de forma constante. La tolerancia estricta es posible con el moldeo por inyección, pero es más difícil de lograr.

Además, el moldeo por inyección es más propenso a las imperfecciones que el mecanizado CNC debido a la estructura del molde. Los moldes constan de dos piezas separadas que se cierran durante la producción, lo que puede causar imperfecciones en la superficie de algunos materiales. El inyector también puede agregar burbujas de aire a la pieza, lo que puede causar otros defectos en el producto. Las piezas mecanizadas con CNC también pueden experimentar imperfecciones, pero es más probable que obtenga un acabado superficial limpio con este método.

Flexibilidad

El mecanizado CNC ofrece una mayor flexibilidad para cambios en el diseño que el moldeo por inyección. Si necesita cambiar el diseño de su pieza, un maquinista debe modificar el archivo CAD para cumplir con sus nuevas especificaciones. Este ajuste rápido es especialmente útil cuando se crean piezas personalizadas o se ajustan prototipos.

Si está utilizando un molde de inyección, necesitará un molde completamente nuevo cada vez que cambie las especificaciones de su producto. Este tipo de contratiempo puede ser costoso y afectar su línea de tiempo. Aunque el moldeo por inyección es increíblemente rápido, es posible que esté corriendo para ponerse al día después de esperar un nuevo molde.

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