Herramientas rápidas explicadas: Beneficios, usos y limitaciones en prototipado

El objetivo del prototipo es ver exactamente cómo aparece y actúa su producto en un escenario real. Hay diferentes procesos de prototipado en la industria manufacturera, desde mecanizado CNC hasta impresión 3D. La belleza de estos procesos es su velocidad y rentabilidad, ya que la mayoría le permite producir prototipos baratos. Las herramientas rápidas es otro proceso usado para producir prototipos.

A diferencia de otros procesos de prototipado, este proceso aplicado en moldeo por inyección de bajo volumen ayuda a los fabricantes a producir herramientas y piezas de proyecto baratas y rápido. El prototipado usando este enfoque puede mostrar cómo funcionarían las diferentes partes de su producto.

Siga leyendo mientras le proporcionamos una gran visión sobre herramientas rápidas, qué es, los procesos involucrados, cómo hacer herramientas rápidas, y sus beneficios y limitaciones.

Visión general de herramientas rápidas

También conocido como utillaje puente o utillaje de prototipo, este es uno de los pasos en el desarrollo de producto. Implica inserts de carga manual, base de molde almacenada y material de molde. El material de molde podría ser aluminio o acero blando.

Es una herramienta rápida que le permite obtener piezas de proyecto baratas y rápido. El resultado es la producción de piezas mediante moldeo por inyección de bajo volumen que funcionan como herramientas. Los fabricantes se suscriben a herramientas rápidas porque les permiten notar y corregir fallos en el diseño actual para prevenir problemas en las piezas finales antes de una inversión a gran escala en utillaje de producción.

Además, le permite usar los mismos materiales para la producción real. En otras palabras, le permiten decidir si ha hecho las elecciones de materiales correctas, ya que obtiene una imagen más clara de su prototipo, incluyendo cómo sus diferentes partes funcionarían en un escenario real. Por tanto, usar herramientas rápidas es una buena forma de desarrollar pedidos de pequeños lotes en diseño de proceso, marketing y evaluación de producto.

¿Cómo funcionan las herramientas rápidas?

Con el aumento de la demanda de soluciones de utillaje baratas, también hay un aumento en el número de métodos usados para hacer utillaje de prototipo rápido. Generalmente, hay dos métodos principales para hacer moldes rápidos. Estos incluyen:

• Enfoque directo
• Enfoque indirecto

Enfoque directo

El enfoque directo para herramientas rápidas produce los inserts de cavidad del molde y el núcleo real. Una de las principales fortalezas de este enfoque es su capacidad para producir herramientas con geometrías que podrían ser inalcanzables sin ellas. Por ejemplo, en la técnica de enfriamiento conforme, la eliminación de calor del molde es uniforme, reduciendo los tiempos de enfriamiento en aproximadamente un 66%. Esto ocurre porque los canales de enfriamiento internos siguen el contorno presente en las cavidades del molde.

Méritos de hacer herramientas rápidas con método directo

• Producción rápida: Con este enfoque, puede diseñar y desarrollar herramientas o moldes en pocos días o semanas según el caso.
• No complejo: Los pasos involucrados en este método son fáciles. También son pocos comparados con el método indirecto.
• No consume recursos: Prototipar o producir usando este método requiere pocos recursos. Por ejemplo, puede hacer varios prototipos de una sola herramienta o molde.
• Enfoque flexible: Este enfoque es muy flexible, permitiéndole cambiar diseños lo más rápido posible. En otras palabras, si tiene una idea de diseño y quiere probar si funcionaría o no, este es el mejor enfoque para usted. Además, si su producto no requiere alto nivel de detalle, debería ceñirse al enfoque directo.

Deméritos de herramientas rápidas hechas con método directo

• No duradero ni robusto: Los prototipos hechos con este método a menudo no son duraderos. Es decir, los moldes hechos con este proceso podrían romperse fácilmente ya que el material usado usualmente no es de alta calidad. Esto posteriormente llevaría a un coste de producción más alto si repetidamente tiene que reemplazar el molde. Otra vía que podría aumentar el coste del producto es si sigue cambiando diseños. Por tanto, un cambio de diseño significaría un cambio en el molde. Además, si el detalle es una cualidad importante para su producto o prototipo, entonces este método no es para usted.
• Propenso a errores: Crear múltiples moldes con este método a menudo resulta en errores. Este error a menudo se debe a diferencias en dimensiones de molde. Esto es especialmente cierto si usa diferentes materiales.

Enfoque indirecto

El enfoque indirecto usa patrones maestros producidos mediante fabricación aditiva para hacer matriz o molde. Aunque hay muchos métodos disponibles para lograr esto, las técnicas de utillaje blando son comúnmente usadas.

El utillaje blando implica el uso de moldes de silicona para piezas de plástico. Además, estos moldes de silicona también sirven como modelos sacrificiales cuando quiere fundir piezas de metal.

Méritos de hacer herramientas rápidas con método indirecto

• Duradero: El patrón maestro hecho de material duradero dura mucho tiempo. Es difícil dañarlo durante el proceso de prototipado. Esto significa que durante la duración de su producción, probablemente no cambie un patrón maestro a menos que haya un cambio de diseño.
• Versátil: Dependiendo del requisito, los fabricantes pueden crear herramientas blandas y duras más rápido con este método.
• Ideal para experimentación y pruebas: Este método le da la ventaja de experimentar con diferentes materiales.

Deméritos de hacer herramientas rápidas con método indirecto

• Consume tiempo: Tarda más en producir una herramienta maestra que en producir un molde en el método directo. Además, hay muchos pasos involucrados en el proceso, lo que podría aumentar el coste de producción. Además, si hay probabilidad de que su diseño cambie durante la etapa de prototipado, debería evitar este método.
• No para diseños simples: Este método funciona mejor con diseños complejos que requieren mucho detalle. En otras palabras, si su diseño es simple, entonces este método probablemente no es para usted.

Habiendo examinado ambos métodos, sus méritos y deméritos, ¿cómo elige el ideal cuando quiere hacer un molde rápido? A continuación, algunas directrices que debe considerar antes de tomar su decisión.

• Presupuesto: Implica cuánto fondo planea usar para prototipado y producción.
• Cronograma: ¿Qué tan pronto necesita el prototipo o producto?
• Complejidad del diseño: ¿Su diseño requiere detalles? ¿Es complejo o simple?
• Materiales: ¿Qué material tiene en mente para desarrollar su prototipo o producto?

Consideraciones para hacer moldes de prototipado

Al hacer moldes de prototipado, a continuación hay algunos factores que debe considerar.

• Resistencia del molde: El molde debe ser fuerte y duradero para soportar el proceso de moldeo por inyección. También es importante notar que las máquinas de moldeo fuerzan materiales calentados en el molde a libras por pulgada. Si el molde no es lo suficientemente fuerte, podría desmoronarse.
• Suavidad del molde: Para inyectar y expulsar el plástico limpiamente dentro y fuera del molde, este debe ser suave. Sin embargo, algunos procesos requieren agregar materiales en capas, por lo que sus productos no suelen ser suaves. En situaciones como esta, se requiere acabado superficial en piezas de plástico.

Ventajas de las herramientas rápidas en fabricación

Las herramientas rápidas ahora tienen una amplia tasa de adopción entre fabricantes debido a los beneficios que les brindan. ¿Aún indeciso sobre usarlas para sus necesidades de prototipado? Aquí hay algunos beneficios que le brinda el utillaje de producción rápido.

Reducción de costes de desarrollo de producto

Los materiales usados para hacer un molde rápido a menudo son más baratos y flexibles que los requeridos para hacer un molde convencional. Estos materiales van desde diferentes tipos de aluminio hasta acero.

Además, el utillaje impreso en 3D siendo rentable le ayuda a ahorrar dinero gastado en producción porque cuanto más rápido el proceso, menos gasta.

Tiempo de comercialización rápido

Resulta en una producción más rápida tanto de prototipos como de productos. Además, esta velocidad reduce el tiempo gastado en la etapa de prototipado de producción, acelerando el tiempo de comercialización.

Personalización de molde

Con este utillaje de prototipo, puede crear su molde personalizado con cualquier dimensión. También puede pasar diferentes materiales por el molde y realizar pruebas de control de calidad en ellos. Esto es útil cuando no está seguro del material ideal para su producto.

Probar diseño y funcionalidad a fondo

Este método de prototipado le da la ventaja de hacer varios prototipos o moldes en poco tiempo, a veces en horas. También le da la libertad de probar nuevas ideas y ajustar las antiguas. Esto, a su vez, ayuda a mejorar la funcionalidad del diseño y el valor de mercado.

Aumento del ROI

Otra ventaja es que acelera el tiempo de desarrollo de producto, lo que a su vez asegura que comience a recuperar sus inversiones en poco tiempo. Además, los costes de producción y prototipado más bajos reducen el tiempo para obtener su ROI porque incurre en menos gastos.

Limitaciones de las herramientas rápidas en moldeo por inyección

Es posible producir moldes o herramientas rápidas en el menor tiempo, lo que acelera la producción de piezas de plástico. Sin embargo, todavía hay limitaciones en las herramientas rápidas. A continuación, algunas de ellas.

Costes de inyección más altos, costes laborales

Prototipar con herramientas rápidas es un proceso repetitivo, y esto significa gastar más en inyecciones, especialmente si busca perfeccionar un diseño. Los costes de inyección más altos se traducen en costes laborales más altos, lo que podría aumentar su coste de producción.

Ciclos de vida del molde más cortos

Los moldes rápidos no duran mucho. Esto se debe al estrés que les impone el proceso de inyección. Además, los materiales usados en la producción de los moldes como aluminio y acero, no son de alta calidad. Por tanto, terminaría creando un nuevo molde de vez en cuando, ya que los anteriores se desgastan.

Herramientas rápidas vs Prototipado rápido

Algunos sienten que herramientas rápidas y prototipado rápido son lo mismo, lo cual no es cierto. Hay diferencias, y las discutiremos aquí.

Las herramientas rápidas implican la producción de una herramienta o molde que permite a los fabricantes producir rápidamente piezas de un producto que funcionarían como herramienta. Además, hay dos enfoques para prototipar aquí: método directo e indirecto. Pero la técnica común usada es el moldeo por inyección.

Por otro lado, el prototipado rápido es una tecnología o método que ayuda a la producción rápida de una pieza física para uso final o como prototipo. Además, las tecnologías comunes involucradas en prototipado rápido son fabricación aditiva (impresión 3D) y fabricación sustractiva (mecanizado CNC).

Elegir sus servicios de herramientas rápidas

¿Quiere realizar sus productos de plástico desde un diseño en el menor tiempo posible? Eso es exactamente lo que las herramientas rápidas hacen por usted.

Afortunadamente, RapidDirect sigue siendo la empresa de referencia para sus necesidades de herramientas rápidas. Nuestro servicio de moldeo por inyección de alta calidad incluye servicios de herramientas rápidas. Adaptamos nuestros servicios para satisfacer las demandas de los clientes, asegurando la producción de prototipos de calidad. Además, no tiene que romper su banco para obtener un prototipo de su diseño, ya que ofrecemos uno de los mejores precios en la industria.

¿No sabe cuánto costaría producir su diseño? RapidDirect le ofrece una plataforma de cotización en línea. Todo lo que necesita hacer para acceder a la cotización es subir un archivo de diseño.

Conclusión

Hay muchos beneficios que las herramientas rápidas proporcionan a los fabricantes, desde ahorrar tiempo hasta reducir costes. Creemos que con la información anterior, ha obtenido una gran visión sobre los diferentes métodos involucrados en este proceso y qué lo diferencia del prototipado rápido.

Independientemente del tipo de producto que quiera desarrollar, es importante contratar a un fabricante de prototipos de confianza. Con varios fabricantes en el mercado, RapidDirect es el fabricante recomendado para todas sus necesidades de prototipado.