Fundición a presión vs Moldeo por inyección: Comparación completa para fabricantes

En diversas industrias, la fundición a presión y el moldeo por inyección son dos de los procesos de fabricación más utilizados. La producción de muchos materiales que usamos domesticamente, en oficinas y otros establecimientos utilizó cualquiera de estas técnicas. Por ejemplo, los juguetes de su hijo y el fregadero de la cocina se fabrican con moldeo por inyección y fundición a presión, respectivamente.

Aunque estos procesos son bastante similares, hay algunas diferencias entre ellos. Probablemente ya tenga muchas preguntas. ¿Cuál es mejor? ¿Cuál es más barato? O algo totalmente diferente. No se preocupe. Siga leyendo mientras discutimos la comparación fundición a presión vs moldeo por inyección en detalle.

Fundición a presión

La fundición a presión es el proceso de fabricación que implica fundir metal bajo fuerza extrema. El proceso implica calentar los metales hasta su forma fundida. Luego, el metal licuado se remoldea bajo condiciones de alta presión. Este proceso se conoce desde hace mucho, mucho tiempo. Tan lejos como mediados del siglo XIX.

Dado que los metales están en forma fundida durante este proceso, la fundición a presión es adecuada para fabricar piezas geométricamente complejas. El equipo necesario para el método incluye una máquina de fundición a presión con horno incorporado o separado, donde la materia prima – el metal – se calienta a líquido. El metal suele ser aluminio, zinc o cobre – esencialmente metales no ferrosos.

Proceso: Pasos involucrados en la fundición a presión

Debido a la alta presión involucrada en el proceso de fundición a presión, a veces nos referimos a ella como fundición a presión de alta presión. Esencialmente hay cuatro pasos involucrados en este proceso.

Paso 1: Preparación del molde

Rocíe la cavidad del molde con un lubricante. La lubricación ayuda a regular la temperatura dentro del molde y facilita la extracción de la pieza fundida. Después de la lubricación, el molde está listo para usar. Cierre el molde.

Paso 2: Llenado

Después de cerrar el molde, el metal fundido se inyecta en el molde bajo alta presión. La condición de alta presión se mantiene mientras el metal líquido se enfría rápidamente, tomando la forma del molde.

Paso 3: Enfriamiento

Sumergir en (o rociar con) agua para acelerar el enfriamiento.

Paso 4: Expulsión

Una vez que el molde está frío, abra los moldes para expulsar y recoger cada disparo. Los disparos no son lo mismo que las fundiciones. Un molde puede contener más de una cavidad. Cada cavidad da lugar a fundiciones individuales. Todas las fundiciones de una cavidad de molde se conocen como disparos.

Ventajas del proceso de fundición a presión

Hay muchos beneficios que los fabricantes pueden obtener al usar la técnica de fundición a presión. Es esencial conocer estos beneficios ya que ayudan en la toma de decisiones durante el proceso de fabricación. Algunas de las ventajas incluyen:

• La fundición a presión permite un proceso de producción suave, fácil y rápido.
• Es un proceso altamente eficiente que reduce la necesidad de otras operaciones secundarias.
• Los productos de fundición a presión son altamente reproducibles. Permite la producción en masa de duplicados exactos y aporta originalidad.
• Las piezas geométricamente complejas son fáciles de fabricar con la precisión y exactitud adecuadas.
• Los productos de fundición a presión tienden a tener un buen acabado superficial. Por tanto, reduciendo el coste de acabado extra.
• Los productos son altamente duraderos. Su tolerancia adquirida durante la producción es una razón para esto.

Desventajas del proceso de fundición a presión

Como cabría esperar, un proceso de fabricación con sus beneficios también tendría algunas limitaciones. Algunas de las desventajas de la fundición a presión son:

• La fundición a presión se limita a metales y aleaciones de punto de fusión relativamente bajo. Por tanto, este método no es ideal para aleaciones como el acero con altos puntos de fusión.
• Es un proceso de producción costoso para empresas manufactureras de pequeña escala.
• No es ideal para piezas grandes.
• Si no se hace con las precauciones necesarias, el aire puede quedar atrapado, lo que lleva a porosidad del metal.

Moldeo por inyección

El moldeo por inyección es bastante similar a la fundición a presión, con la diferencia significativa siendo el material usado. El moldeo por inyección de plástico usa plásticos y otros polímeros. Es quizás el proceso de fabricación más común adoptado para fabricar plásticos. Los polímeros comúnmente usados son polietileno, ABS, nylon, polipropileno, TPU, etc.

El proceso de moldeo por inyección implica fundir plásticos en la máquina de moldeo por inyección. Luego, los plásticos se pasan a la cavidad del molde en este estado fundido, usualmente hecho de aluminio. Durante el proceso de moldeo por inyección, la resina plástica se enfría y solidifica, tomando la forma del molde usado. Por tanto, necesita una máquina de moldeo por inyección, material plástico y un molde para llevar a cabo este proceso.

El moldeo por inyección de plástico puede crear virtualmente cualquier cosa hecha de plásticos y sus polímeros. Además, se usa para fabricar piezas de plástico de paredes delgadas, usadas para varios otros propósitos. La más común de tales es la carcasa de plástico usada para producir varios productos plásticos como electrodomésticos, partes aislantes de electrónica, tableros de automóviles, etc.

Proceso: Pasos involucrados en el moldeo por inyección

Los procesos son virtualmente los mismos que los de moldeo por inyección de aluminio. Aunque además de materias primas, hay otras diferencias sutiles. Las discutiremos más tarde. Dicho esto, ¿cómo funciona el moldeo por inyección? A continuación están los procesos a seguir al fabricar piezas de plástico usando la técnica de moldeo por inyección.

Paso 1: Preparación del molde

Prepare el molde para el proceso de moldeo por inyección lubricándolo. Rocíe el molde con un lubricante ideal. La lubricación del molde ayuda a la regulación de temperatura dentro del molde y permite una fácil expulsión de productos después del moldeo.

Paso 2: Llenado

Pase los materiales plásticos licuados (fundidos) en los moldes de aluminio a alta presión. Mantenga las condiciones de alta presión del molde mientras el plástico fundido se enfría, tomando la forma del molde.

Paso 3: Enfriamiento

Rocíe (o sumerja) el molde con (en) agua para acelerar el proceso de enfriamiento.

Paso 4: Expulsión

Proceda a abrir el molde una vez que se haya enfriado. Expulse y recoja su producto ya que ha completado el proceso de inyección. Si es necesario, el fabricante puede realizar operaciones de procesamiento adicionales como acabado.

Ventajas del moldeo por inyección

Para uno de los procesos de fabricación más usados en la fabricación de piezas de plástico, cabría esperar que tenga muchos beneficios. Si lo piensa, está en lo correcto. A continuación, algunos de los beneficios notables de la técnica de moldeo por inyección de plástico.

• El moldeo por inyección es muy flexible. Permite varios tipos de plásticos, resinas y otros polímeros.
• El proceso es muy eficiente y da lugar a productos con un acabado suave y fino.
• Es un proceso de fabricación rápido, especialmente si tiene la intención de producir un gran número de productos.
• Es un proceso rentable. Se necesita menos mano de obra y casi cero desperdicio de recursos.
• La adición de rellenos en el molde aumenta la resistencia de los productos.
• Si se hace correctamente, con todas las precauciones necesarias mantenidas. Espere que los productos obtenidos sean de máxima calidad.

Desventajas del moldeo por inyección

Antes de fabricar sus productos usando esta técnica, necesita ser consciente de sus deficiencias, que incluyen:

• El coste de operaciones puede ser alto, especialmente al intentar comprar el equipo necesario.
• El tiempo de configuración del equipo puede ser largo. La complejidad de la máquina y el requisito esencial de librarla de todos los restos de materiales anteriores son razones.
• Las precauciones a seguir para asegurar el mantenimiento de alta calidad pueden ser engorrosas.

Fundición a presión vs Moldeo por inyección: Comparando sus diferencias

Antes mencionamos que otras diferencias existen entre fundición a presión vs moldeo por inyección además de los materiales usados. Discutamos estas diferencias bajo los siguientes encabezados.

Capacidades del proceso

Si leyó los procesos de cada método como se discutió anteriormente, notaría que son básicamente los mismos, incluyendo cada paso. Sin embargo, la materia prima usada y las condiciones físicas de cualquiera de las técnicas difieren.

Es vital regular la temperatura en el moldeo por inyección de plástico. La temperatura del barril, la temperatura de la boquilla y el molde son disímiles. Una temperatura inadecuada o excesiva llevará a fallos en el producto.

La temperatura del barril a menudo está entre 300 a 800 °F mientras que la de los moldes es más baja y necesita ser bien regulada. Pasar agua alrededor del molde es una buena forma de regular la temperatura. La temperatura del molde varía de 150 a 350 °F. En la fundición a presión, la regulación de temperatura no es tan importante. La temperatura del molde podría ser tan alta como 700 °F.

La presión es otra área. La presión a la que el metal fundido llena la cavidad está entre 15 a 100 MPa. Para el moldeo por inyección de plástico, la presión es específica al tipo de plástico.

Precisión y tolerancias

La aleación metálica usada en la fundición a presión determina la tolerancia de la pieza producida. Cada metal tiene una calificación de tolerancia estándar. Por supuesto, el tamaño y funcionalidad son factores para esto. Sin embargo, los materiales fundidos a presión tienden a tener una alta tolerancia con una precisión increíblemente alta.

Como regla, una tolerancia más ajustada conduce a productos de mayor precisión. Sin embargo, es mejor seguir los estándares de tolerancia industriales al fabricar productos usando el proceso de fundición a presión. Los productos de fundición a presión tienden a tener mayor precisión y tolerancia que los producidos por moldeo por inyección de plástico.

No es suficiente producir piezas de alta precisión usando moldeo por inyección. En su lugar, use fundición a presión u otros procesos de fabricación como mecanizado. En la tolerancia de moldeo por inyección del producto es crítico al tratar con productos o piezas de gran tamaño.

Diferencias de materiales

La fundición a presión usa metales y aleaciones como materia prima. Por otro lado, el moldeo por inyección tiene una gama más amplia de opciones de materiales. Además del moldeo por inyección de plástico, donde plásticos, resinas y otros polímeros son las materias primas, existen otras formas de moldeo por inyección donde los metales son materias primas.

El moldeo por inyección de acero y aluminio son ejemplos típicos de metales y aleaciones usados como materias primas para este popular proceso de fabricación. Es una indicación de que el moldeo por inyección es un proceso más amplio con más opciones de materiales.

Opciones de acabado superficial

Frecuentemente decimos que el proceso de fabricación no está completo hasta el acabado. Sin embargo, los productos finales de fundición a presión tienden a tener un buen acabado superficial. Es uno de los beneficios de este proceso. El acabado extra hecho es meramente por estética. Los acabados en moldeo por inyección tampoco son obligatorios. Sin embargo, se hacen más frecuentemente que en fundición a presión.

Las opciones de acabado superficial para fundición a presión incluyen anodizado, recubrimiento en polvo, película química, baño de oro, impregnación, etc. Estos acabados son principalmente para aumentar la estética, durabilidad, espesor, resistencia mecánica y química. Los acabados para moldeo por inyección pueden agruparse en cuatro categorías amplias: desbaste, desbarbado, limpieza y decoración.

El desbaste implica la eliminación de protuberancias e intrusiones que normalmente desfigurarían la forma de nuestro producto. Estas protuberancias son a lo que nos referimos como compuertas. El desbarbado libra al producto de todos los demás excesos del proceso de moldeo. Los acabados ayudan a mejorar la forma (o forma) del producto. La limpieza ayuda a asegurar que el producto esté impecable – sin más materiales plásticos extendidos o sobresalientes. Luego podemos proceder a la decoración, especialmente cuando queremos aumentar la estética de nuestro producto.

Diferencias de aplicaciones entre moldeo por inyección y fundición a presión

La fundición a presión es ideal para fabricar piezas medianas y pequeñas con detalles intrincados. Se usa para fundir productos industriales y comerciales como grifos, automóviles, ferretería, fregaderos, engranajes, etc. Siempre que las piezas de metal no sean demasiado grandes, la fundición a presión es su elección ideal.

El moldeo por inyección es la técnica más usada para producir sustancias de plásticos. A diferencia de la fundición a presión, es adecuado para la producción de objetos grandes. Se usan en la creación de cosas como juguetes de niños, peines, bobinas de alambre, piezas mecánicas, mesas de plástico y muchos otros productos plásticos.

Costes de utillaje y fabricación

Los costes totales de la fundición a presión consisten en mano de obra y equipo. Dado que el proceso involucra menos mano de obra, el coste es esencialmente un factor de las herramientas y equipos necesarios para llevar a cabo la operación. Para fundición a presión de alta precisión, el coste de utillaje es caro. De hecho, se encuentran entre los más altos de cualquier proceso de fabricación de primera categoría.

Durante el proceso de producción, los componentes de acero del molde son propensos a la erosión del molde en forma de perder sus bordes afilados. Los detalles finos también tienden a perder agudeza. Todo esto se suma a más costes de utillaje. Quiere que su producto esté en perfecta forma. Ajustar diseños a algo simple es una forma de reducir costes de utillaje.

El moldeo por inyección, por otro lado, es relativamente más barato. Los factores que afectan los costes de moldeo por inyección incluyen la materia prima y la complejidad de la pieza. Sin embargo, reducir la complejidad del diseño y usar acabados solo cuando sea necesario son medios para reducir el coste.

El coste de fabricar un producto unitario usando inyección de plástico es mucho más barato comparado con la fundición a presión. Notablemente, es uno de los procesos de fabricación más rentables. La parte emocionante es que cuanto mayor sea el número de unidades que produzca, el coste de producción se vuelve relativamente más barato. Como en muchos otros procesos de producción, el coste de puesta en marcha parece alto. Sin embargo, una vez que tiene la máquina y materiales, es asequible.

Fundición a presión vs Moldeo por inyección: Comparando sus moldes

Aunque ambos procesos funcionan de manera similar, hay diferencias entre los moldes de fundición a presión y los de inyección. Vea a continuación los detalles.

1. El molde de fundición a presión requiere alta presión de inyección, por lo que debe ser relativamente grueso para prevenir deformación y agrietamiento después del tratamiento térmico.
2. El molde de fundición a presión necesita descomponer la alta presión del flujo de material usando un cono de derivación, porque su compuerta es diferente a la del molde de inyección.
3. La cavidad del molde de fundición a presión alcanzará una temperatura muy alta (por encima de 700 grados) durante la fundición a presión, por lo que no necesita ser templado. Pero los moldes de inyección necesitan ser templados.
4. El utillaje de fundición a presión es altamente corrosivo, por lo que su superficie usualmente recibe tratamiento.
5. Para evacuar gas de un molde de fundición a presión, tiene que abrir la ranura de escape y la bolsa de recogida de escoria. Mientras que el molde de inyección solo necesita pasadores de expulsión y una superficie de partición.

Fundición a presión vs Moldeo por inyección: ¿Qué proceso es mejor para usted?

Leyendo esta pieza hasta ahora, probablemente haya notado que ambas técnicas de fabricación son grandes opciones. Las preguntas a responder ahora incluyen: ¿qué proceso es el mejor para mí? ¿Cuál es más efectivo? En realidad no es tan difícil como puede parecer.

Dicho esto, al elegir entre moldeo por inyección de plástico vs fundición a presión. Lo primero es mirar la funcionalidad de la pieza que intente fabricar. Simplifica el proceso de selección. A continuación, yuxtaponga los pros y contras de cada método a la funcionalidad de la pieza. Luego puede decidir fácilmente qué técnica es mejor.

La fundición a presión no es ideal para materiales con alta fluidez bajo alta presión. Además, al fabricar piezas de gran tamaño, use moldeo por inyección. Sin embargo, al fabricar piezas de alta complejidad que requieren alta precisión y exactitud. Entonces es obvio. Vaya con fundición a presión. Es la mejor opción para tales productos.

Hay momentos en que ambos procesos son lo suficientemente buenos para nuestro producto previsto. Entonces podemos mirar restricciones presupuestarias, especialmente al intentar minimizar costes. Recuerde, el moldeo por inyección es relativamente más barato que la fundición a presión. Sin embargo, la elección es en última instancia suya, el fabricante, ya que ambas son grandes opciones.

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Conclusión

Las numerosas comparaciones entre fundición a presión vs moldeo por inyección muestran que ambos procesos son grandes opciones para fabricar productos de máxima calidad. Después de todo, son dos de las técnicas más usadas por muchas industrias manufactureras del mundo. Ambos métodos tienen beneficios sobre el otro. Entender los procesos y los pros y contras de cada método hace fácil elegir qué técnicas usar.

Esta elección debe depender de lo que intente producir. Algunos dicen que la fundición a presión produce productos superiores. Sin embargo, el moldeo por inyección de plástico también entrega productos de primera calidad hechos de plástico. Todo depende de lo que usted, el fabricante, quiera.

Preguntas frecuentes: Moldeo por inyección de plástico vs Fundición a presión

Estas dos técnicas – moldeo por inyección de metal (MIM) y fundición, son aún más similares que el moldeo por inyección de plástico y fundición en que ambas usan metales. Sin embargo, usan diferentes tipos de metal. La fundición a presión usa esencialmente aluminio, zinc y algunos otros metales no ferrosos. El moldeo por inyección de metal aprovecha el acero y algunas otras aleaciones MIM.

Los moldes y matrices son herramientas de conformado. La forma del molde y matriz usada es la forma que toman nuestros productos en fundición a presión y moldeo por inyección, respectivamente. Las matrices ayudan a conformar metales y aleaciones fundidos, mientras que los moldes conforman resinas fundidas u otros polímeros plásticos.

Estas dos son otro proceso de producción bastante similar. Sin embargo, la diferencia no está en los materiales usados, sino en los materiales que componen los moldes. La fundición a presión usa un molde de metal (a menudo acero), mientras que la fundición en arena, como su nombre sugiere, usa un molde de arena. Eso lo hace un proceso de fabricación más barato. Sin embargo, la fundición a presión es una técnica de producción más rápida.