Diseño para fabricación: esencial para optimizar costo y calidad en moldeo por inyección

En todo proceso de fabricación, es esencial asegurar que cada etapa sea a prueba de fallos y se ejecute apropiadamente. Desde la selección de materiales hasta la fabricación real, es esencial encontrar un equilibrio entre costo y calidad. En el proceso de moldeo por inyección, el diseño para fabricación/fabricabilidad de moldeo por inyección (también conocido como DfM) es el proceso que asegura que todo lo anterior se cumpla.

El diseño para fabricación de moldeo por inyección básicamente tiene que ver con la mejora y mejora de su diseño de pieza. Asegura que su pieza sea económicamente apta para producción, fácil de producir y cumpla sus funciones. Sin embargo, DfM no solo trata con el diseño de moldeo por inyección. También cubre la selección de materiales adecuados, el diseño de molde de moldeo por inyección, evaluación del tiempo de entrega del producto, calidad, peligros asociados con el uso, y así sucesivamente.

Este artículo explicará la importancia y los beneficios de usar diseño para fabricación y factores a considerar durante el diseño de piezas plásticas para fabricación. También encontrará una forma fácil y confiable de evaluar el diseño para fabricación de moldeo por inyección en esta página.

Importancia del DfM en el moldeo por inyección

Como cliente, definitivamente quiere minimizar el costo de producción tanto como sea posible. Por lo tanto, podría ver el proceso de diseño para fabricación de moldeo por inyección como un paso innecesario. Sin embargo, esto solo llevaría a problemas subsiguientes y posiblemente costos de mantenimiento y reparación más altos de lo necesario.

Aquí hay algunas otras razones por las que el proceso DfM de piezas plásticas es esencial en cualquier producción de moldeo por inyección:

1. Garantía de factibilidad de fabricación

Al comienzo de cada proceso de diseño y fabricación plástico, la probabilidad de que la pieza diseñada sea adecuada para fabricación es relativamente desconocida. Sin la verificación de diseño para fabricación, muchos procesos de fabricación tendrán que alcanzar la etapa de producción real antes de determinar si la producción es posible o no.

Sin embargo, con el proceso de diseño para fabricación de moldeo por inyección, es posible determinar la factibilidad del proceso de fabricación desde el principio. Los fabricantes podrán determinar si encuentran dificultades de fabricación como piezas atascadas en moldes o colapsos de impresión 3D. Esto ayudará a ahorrar tiempo y capital, haciendo el producto asequible y la escala de tiempo de producción más corta.

2. Prevención de fallos de piezas

Lo peor que podría pasar durante un proceso de diseño y fabricación plástico es que la pieza terminada falle en ejecutar sus funciones previstas. Esto podría deberse a defectos físicos en la pieza o alguna otra disfunción mecánica.

Estos defectos podrían llevar al cliente a incurrir en el doble de los costos de producción de la pieza. Como resultado, habrá un aumento en los costos de producción. El proceso de producción incluso podría volverse no rentable para el cliente.

3. Determinación de las complejidades de fabricación

Después de hacer el diseño de moldeo por inyección para una pieza, las diversas complejidades que los maquinistas tendrán que usar para una fácil fabricación son bastante desconocidas. Sin embargo, después de evaluar el diseño para fabricación de moldeo por inyección, los ingenieros pueden determinar varias complejidades como el uso de rebajes y ángulos de desmoldeo. Esto asegura menos incertidumbres al entrar en la etapa de producción.

Además, el diseño de molde de moldeo por inyección se beneficiará de este factor. Entender las complejidades involucradas desde la etapa de diseño de molde de inyección da más claridad a la estructura y forma del molde. Además, esto ayudará en la producción de prototipos.

Aparte de estas opciones, otros problemas que el diseño para fabricación de piezas plásticas puede ayudar a prevenir incluyen:

• Usar piezas costosas para diseños simples.
• Simplificar una pieza o diseño de molde de inyección bastante complejo, etc.

Tan importante como es el proceso de diseño para fabricación de moldeo por inyección, algunos fabricantes tienden a dejarlo fuera al fabricar un producto. En la mayoría de los casos, puede ser debido a la falta de personal o el software necesario requerido para este proceso. Esto es común entre fabricantes de contrato locales más pequeños.

Sin embargo, en RapidDirect, ofrecemos servicios premium de moldeo por inyección acompañados de diseño para fabricación de moldeo por inyección. Tenemos un equipo de profesionales de moldeo por inyección y todo el software más reciente para evaluar su producción de piezas para irregularidades y mejoras.

Factores a considerar durante DFM en procesos de moldeo por inyección

Para optimizar cualquier proceso de moldeo por inyección para fabricación, los diseñadores consideran muchos factores antes de autorizar el diseño para pasar a la siguiente etapa. Estos factores consideran muchas secciones de producción, desde selecciones de materiales y consideraciones de herramientas hasta el método de mecanizado en sí. Ejemplos de tales factores incluyen:

1. Selección de material

La selección de material plástico es uno de los procesos preliminares que son bastante importantes en el diseño y fabricación plástica. Podría determinar si una pieza podrá funcionar en su entorno previsto o no. Cuando los fabricantes intentan seleccionar, consideran muchas propiedades tales como:

• Tasa de contracción del material

La contracción es el cambio en la dimensión de la pieza moldeada a medida que se enfría después del proceso de inyección. Todos los materiales poseen diferentes tasas de contracción. La tasa de contracción depende de muchos factores, como la familia del plástico, el índice de fluidez de fusión y las condiciones de procesamiento (como la presión de inyección). La tasa de contracción de una pieza puede afectar su rendimiento y geometría.

• Ensamblaje

Los maquinistas también consideran la capacidad de un material plástico para manejar procesos de ensamblaje como fijación mecánica, soldadura y unión durante la selección de material. Este factor entra en juego siempre que la pieza en consideración es parte de un conjunto mayor.

• Costo

Si bien los atributos deseables del material plástico son importantes, también es importante considerar el costo. Este es un factor importante que muchos maquinistas tienen que considerar junto con los otros atributos que el plástico debe poseer. Sin embargo, los diseñadores no solo consideran el costo de compra del plástico. También consideran otros factores como el costo de acabado, mecanizado y mantenimiento del plástico. Esto ayudará a minimizar el costo de producción tanto como sea posible.

2. Desmoldeo (Draft)

El desmoldeo de una pieza es el grado de estrechez o conicidad en las paredes verticales de una pieza plástica. El ángulo de una pieza es un factor importante que los maquinistas consideran en el diseño para fabricación de piezas plásticas. La razón es que el desmoldeo en una pieza plástica es esencial para la fácil expulsión de la pieza terminada del molde. En el proceso de diseño para fabricación de moldeo por inyección, los diseñadores evalúan si el ángulo de desmoldeo está en la dirección del molde. Esto es importante ya que asegura el espacio para la fácil expulsión de la pieza a medida que el molde comienza a abrirse.

Generalmente, el ángulo de desmoldeo varía entre uno y dos grados dependiendo de las dimensiones de la pieza. Además, es aconsejable diseñar todos los desmoldeos de la pieza en una dirección paralela al movimiento del molde al separarse. Esto ayuda a evitar la creación de paredes gruesas.

3. Uniformidad del espesor de pared

En el diseño para fabricación de moldeo por inyección, los diseñadores verifican minuciosamente la uniformidad del espesor de la pared de la pieza. Esto es porque la consistencia en el espesor de las paredes de la pieza ayuda a prevenir muchos defectos en la pieza terminada. Esto es porque la inconsistencia en el espesor podría llevar a un flujo desigual del plástico cuando fluye.

En algunos casos de piezas con espesor de pared desigual, el material generalmente fluye hacia las áreas más gruesas. Esto podría llevar a un llenado inadecuado de las áreas más delgadas. Sin embargo, este orden de flujo depende de la ubicación de las compuertas en la pieza. Además, el espesor desigual podría causar deformación en la forma. Esto es porque las áreas más gruesas tienden a enfriarse más lentamente; por lo tanto, el enfriamiento desigual podría causar defectos físicos en la pieza.

Sin embargo, si alguna sección de la pieza requiere espesores variables, el diseñador debe hacer la transición lo más suave posible. Esto causará una perturbación mínima al flujo de la resina.

4. Ubicación de las compuertas (Gates)

Las compuertas son las áreas de paso entre la pieza moldeada y el sistema de canales. Son esenciales en el flujo de resina hacia el molde. Sirven como guía direccional para el flujo de resina desde los canales hacia varias áreas de la pieza. En el proceso de diseño para fabricación de moldeo por inyección, los diseñadores inspeccionan las compuertas para asegurar que sean lo suficientemente grandes para no impedir el flujo de resina. Sin embargo, no deben ser demasiado grandes, para que el maquinista pueda separar fácilmente el canal de la pieza.

5. Uso de nervios (Ribs)

Una de las razones por las que los fabricantes usan paredes más gruesas en las piezas es para aumentar la resistencia de la pieza. Sin embargo, esto no es tan aconsejable ya que podría llevar a deformación de la pieza, vacíos y otros defectos. Sin embargo, con nervios, es posible aumentar la resistencia de la pieza sin aumentar el espesor de las paredes.

El espesor del nervio debe variar entre el 50 – 70 por ciento del espesor relativo de la pieza. De esta manera, la pieza estará libre de marcas de estiramiento.

6. Añadir radios adicionales a bordes y esquinas

El radio de los bordes y esquinas es otro factor que los diseñadores consideran en el diseño de molde de moldeo por inyección. Usar bordes y esquinas agudos podría llevar a una acumulación de estrés en tales uniones. Sin embargo, con la adición de radios amplios, los diseñadores eliminan la concentración de estrés. También permite que los materiales de resina fluyan mejor. Hacer esto también mejora la resistencia de las piezas y la facilidad de fabricación.

7. Rebajes (Undercuts)

Los rebajes son cavidades o proyecciones incluidas en el diseño de molde de inyección de varias piezas plásticas. Los diseñadores usualmente los incluyen en piezas destinadas para ensamblaje a un conjunto mayor. Sin embargo, estas cavidades o proyecciones tienden a obstaculizar la expulsión de piezas de los moldes. Además, su adición aumenta el costo y la complejidad del diseño y fabricación del molde de inyección. Por lo tanto, en piezas donde parecen inevitables, una mejor opción es colocar las características de la pieza en una dirección perpendicular a la línea de extracción.

Por qué debería permitir que RapidDirect maneje el DFM de sus piezas plásticas

Ya sea simple o compleja, cada pieza requiere el uso del proceso de diseño para fabricación de moldeo por inyección. Con las características de diseño para fabricación de piezas plásticas, siempre puede encontrar formas de optimizar etapas de producción de piezas. Sin embargo, un estudio DfM no es un trabajo para asignar a cualquier industria. Sería mejor tener un equipo experimentado de moldeadores por inyección manejar esto para asegurar los mejores resultados.

Esta es la razón por la que necesita externalizar su trabajo de moldeo por inyección a nosotros en RapidDirect. Con un equipo dedicado de diseñadores, ingenieros de fabricación, maquinistas e ingenieros de herramientas, le damos las mejores sugerencias de diseño para fabricabilidad para hacer su producción rentable y lo más fácil posible.

¿Puede realizar su diseño para fabricación de moldeo por inyección y no tiene tiempo? ¿O ni siquiera tiene idea de cómo manejar el proceso? RapidDirect está aquí para ayudar.

Los beneficios del análisis DFM de piezas plásticas

Los beneficios del análisis de diseño para fabricación de piezas plásticas son bastante numerosos ya que afecta varias etapas de producción de piezas. Ejemplos de los beneficios incluyen:

1. Tiempo de entrega más rápido

Con el diseño para fabricación de moldeo por inyección, el equipo de moldeadores por inyección ideará sugerencias óptimas para mejorar el proceso de fabricación. Esto ayudará a hacer el proceso de fabricación bastante más fácil y rápido, mejorando así el tiempo de entrega del producto.

2. Tiempo más rápido al mercado

Debido al tiempo de entrega rápido de los procesos de producción optimizados, los propietarios de productos pueden llevar sus productos al mercado en un corto período. Dará a los productos del propietario una ventaja sobre sus competidores para productos destinados a un mercado altamente competitivo.

3. Reducción del costo de producción

No hay nada más agradable que formas de reducir costos de producción como cliente y aún obtener piezas de calidad producidas. Esto es exactamente lo que el proceso de diseño para fabricación de moldeo por inyección ofrece. Con este proceso de evaluación, puede encontrar formas de reducir costos mientras aún fabrica piezas de calidad.

4. Mayor calidad de piezas

Nadie quiere una pieza que no pueda cumplir sus funciones. Con el DfM de piezas plásticas, ciertamente puede predecir la factibilidad de la pieza funcionando óptimamente en su entorno.

5. Reduce el desperdicio

Si los procesos de diseño para fabricación de moldeo por inyección no se llevan a cabo, podría llevar a mucho desperdicio de tiempo y recursos. Esto es porque las piezas fabricadas podrían fallar en realizar su función prevista, llevando a la necesidad de repetir el proceso de fabricación. Con piezas plásticas diseñadas para fabricación, estos escenarios pueden prevenirse fácilmente.

Conclusión

El proceso de producción de piezas no está completo sin los procesos de diseño para fabricación de moldeo por inyección. Esto es porque este proceso DfM ayuda a optimizar el proceso de producción, ahorrando así material utilizado y tiempo gastado. Para obtener los mejores procesos de diseño para fabricación de moldeo por inyección, ¡contacte a RapidDirect hoy!