Moldeo por fundición frente a moldeo por inyección

Los diseñadores de productos que están considerando opciones de materiales para un producto o componentes deben tener en cuenta los procesos de fabricación al hacer su selección. Dos procesos de fabricación comunes son el moldeo por inyección y el moldeo por fundición. El moldeo por inyección es el proceso mediante el cual un material se introduce en un molde a alta presión mientras se encuentra en estado líquido. El moldeo por fundición, por otro lado, emplea la fuerza de la gravedad para introducir el material en el molde. Cada uno de estos procesos juega un papel importante en la fabricación, pero existen diferencias que deben tenerse en cuenta al tomar decisiones de diseño. A continuación, se muestran algunas de las diferencias más importantes entre el uretano fundido y el moldeado por inyección.

Compatibilidad de materiales

Cada uno de estos procesos de fabricación está optimizado para un conjunto de materiales. En el caso del moldeo por inyección, que requiere materiales con viscosidades muy bajas en su estado líquido, entre los que se suelen utilizar materiales termoplásticos como ABS, polipropileno, TPU y polietileno. Sus bajas viscosidades permiten que el material tome forma. El moldeo por fundición emplea con mayor frecuencia materiales termoestables, que adquieren una forma irreversible a medida que el material se cura, como es el caso de los poliuretanos termoestables.

Debido a su química, los elastómeros termoestables y termoplásticos muestran grandes diferencias en las propiedades de los materiales. Los poliuretanos termoestables, por ejemplo, tienen una gama mucho más amplia de durómetros, mejor resistencia a la abrasión y mayor resistencia a los productos químicos que su primo termoplástico, el TPU. Las propiedades físicas requeridas para el funcionamiento del producto o componente que se está diseñando ayudarán a determinar el material adecuado para la aplicación y, a su vez, el proceso de fabricación apropiado.

Costos de herramientas y fabricación

Debido a las altas presiones y los diferenciales de temperatura involucrados en el moldeo por inyección, los costos de las herramientas a veces pueden ser más altos. Las herramientas para el moldeo por inyección suelen ser moldes metálicos cerrados que incluyen sistemas complejos para regular la temperatura y el flujo de material. Estos moldes normalmente requieren costosos pasos de mecanizado y acabado. Debido a su costo, puede llevar mucho tiempo amortizar el gasto de las herramientas de moldeo por inyección, lo que a menudo requiere volúmenes de producción muy altos.

El moldeo por fundición tiende a usar herramientas de moldeo mucho más simples, y esta simplicidad generalmente viene con costos de herramientas mucho más bajos. El moldeo por fundición puede emplear moldes abiertos, moldes cerrados, moldes de compresión y muchos otros tipos de diseños de moldes. Esto proporciona mucha flexibilidad al diseñar el proceso de moldeo adecuado para un producto. Como resultado, el moldeo por fundición suele ser una excelente solución para productos con volúmenes bajos a altos.

Prototipos rápidos

La creación de prototipos de productos y componentes en el material previsto de forma rápida y económica puede acelerar el proceso de desarrollo de su producto; cuanto más rápido pueda validar el material en la aplicación, más rápido podrá llevar el producto al mercado. El proceso de moldeo por inyección requiere herramientas duras para la creación de prototipos, lo que conlleva costos más altos y plazos de entrega más prolongados. Además, si el material no satisface las necesidades de la aplicación, es posible que se encuentre con un molde costoso que no puede usar, o quizás costoso de adaptar. La baja complejidad del moldeo por fundición ofrece la posibilidad de hacer prototipos utilizando moldes blandos hechos de una variedad de materiales. Los prototipos de moldes para fundición se pueden fabricar fácil y rápidamente, lo que permite una creación rápida e iterativa de prototipos.

Una palabra sobre RIM

Como resultado, este proceso permite a los diseñadores de productos experimentar con varios materiales, geometrías y características. Además, le permite validar el concepto de moldeo antes de invertir en costosas herramientas de calidad de producción. Moldeo por inyección de reacción RIM emplea un proceso similar al moldeo por inyección, introduciendo material a alta presión en un molde cerrado. RIM, sin embargo, se usa en combinación con poliuretanos termoestables, lo que permite que ocurra la reacción química en la cavidad del molde. Esta tecnología permite a los diseñadores de productos aprovechar un conjunto de materiales mucho más robusto, al mismo tiempo que disfrutan de algunas de las ventajas del moldeo por inyección. RIM se usa con mayor frecuencia para fabricar piezas más grandes, geometrías intrincadas o acabados superficiales únicos que pueden ser difíciles de obtener a partir de un proceso de fundición.

¿Está pensando en moldear por inyección de reacción RIM para fabricar su producto? Consulte nuestra publicación de blog reciente, 5 consejos de diseño para un diseño RIM exitoso.

Conclusión

Al evaluar diferentes métodos de fabricación, es importante tener en cuenta los requisitos de materiales para un producto, los costos de producción y herramientas, y cómo el proceso de fabricación encaja en el ciclo de desarrollo de su producto. Tanto el moldeo por inyección como el moldeo por fundición tienen sus propias ventajas y desventajas, y comprender estos métodos de fabricación puede ayudar al diseñador de productos a tomar decisiones sobre materiales y diseño. Identificar el proceso de fabricación correcto al principio del proceso de diseño puede ser la diferencia entre un lanzamiento a tiempo y retrasos costosos.