Revolucionando la Producción: Moldeo por Inyección se Une a Impresión 3D para Piezas Complejas

Cuando hablamos de productos plásticos, el método más común es el moldeo por inyección, cubriendo la gran mayoría de piezas plásticas que usamos a diario. Como sugieren los nombres, las piezas moldeadas por inyección producen objetos intrincados y complejos usando plástico depositado en moldes hasta que el material se solidifica en la forma deseada. Producir moldes requeriría ordinariamente mecanizado CNC de metales como aluminio o acero.

Sin embargo, cada vez más empresas optan por moldes de inyección impresos en 3D en lugar de los que usan métodos sustractivos. Aquí algunas razones:

Moldes Más Baratos y Producción Más Rápida

Uno de los problemas del moldeo por inyección tradicional es que los moldes pueden ser caros. Requieren inversión masiva que puede ser de $3,000 a más de $100,000 (según complejidad o material). En justicia, a menudo producen gran número de objetos en producción de alto volumen. Los moldes también duran bastante. Aun así, es mucho dinero, especialmente comparado con homólogos impresos en 3D.

Los moldes de inyección impresos en 3D, especialmente los desarrollados con SLA o Material Jetting, pueden igualar aproximadamente la precisión de moldes mecanizados por CNC a precio mucho menor. También permiten plazos mucho más rápidos para productos, prototipos y pruebas. No solo eso, sino que permiten a empresas producir y probar moldes internamente, con mayor control sobre el producto final.

El fabricante de interruptores Berker encontró estos beneficios cruciales. Usando una Objet30 Pro, redujeron tiempos de producción de 28 días a 3, y costes de $22K a $3K USD.

"Esta nueva flexibilidad nos permite probar dos o tres soluciones diferentes al mismo tiempo para obtener el mejor resultado," dice Andreas Krause, Jefe de Departamento Técnico y Fabricación en Berker. "La calidad confirmada de nuestros productos producidos con estos prototipos funcionales ha acelerado nuestros procesos de I+D."

Fabricación de Bajo Volumen

Como se mencionó, aunque los moldes impresos son geniales para precio y velocidad, no son demasiado aplicables a fabricación de gran volumen. Esto es porque los moldes plásticos impresos no resisten tan bien el desgaste y no duran tanto. Sin embargo, esto no es gran inconveniente ya que ha permitido desarrollar un nicho en fabricación de bajo volumen. Los moldes prototipo creados con impresión 3D nunca pretenden reemplazar herramientas blandas o duras en producción media/alta, sino llenar el hueco entre herramientas blandas y prototipos impresos.

Con materiales modernos resistentes a temperatura y la libertad de diseño que permite la impresión 3D, los moldes impresos se han vuelto opción viable para matrices de inyección de tiradas cortas. Son ideales para plazos más rápidos (1-2 semanas vs 5-7 semanas). Para productos como componentes eléctricos o equipos de fontanería, es más rentable tener tiradas pequeñas que saltar a fabricación masiva.

Estas tiradas operan con cantidades de 50–100 piezas. También son geniales para piezas bastante pequeñas (< 150 mm). Aunque las tiradas parezcan pequeñas, reducen drásticamente costes de arranque del moldeo, permitiendo producir en nivel medio.

Mejorando la Complejidad de Piezas

Hay dos tipos de moldes de inyección impresos: insertos desarrollados en marcos de aluminio y piezas independientes totalmente impresas. En calidad, los moldes sin marco ofrecen bastante. Esto se debe a su construcción básica, ya que permiten todo tipo de detalles al no depender de carcasas tradicionales de aluminio.

Sin marco, la impresora puede usar más material y tiempo, pero asegurará detalles como canales de refrigeración intrincados. El mayor nivel de detalle puede ser crucial para añadir todos los diminutos componentes funcionales y huecos que ciertos productos necesitan. Empresas como Grundfos, que producen sistemas de bombeo, hallaron que esta era la mejor forma de meter detalles diminutos en el objeto moldeado manteniendo excelente acabado superficial.

Esto es aún más impresionante considerando que el moldeo por inyección ya ofrece algunas de las piezas más complejas y mejores acabados. Sin embargo, el producto final solo es tan bueno como el molde del que se hizo, y estos detalles llevan el límite aún más lejos.

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