Por Qué el Vaciado al Vacío es la Elección Ideal para Prototipado Rápido

Resumen: ¿Debería elegir el vaciado al vacío para sus necesidades de prototipado? Aquí tiene todo lo que necesita saber sobre el proceso.

En el mundo del prototipado rápido, el vaciado al vacío es una técnica valiosa, que puede complementar otros procesos, como el mecanizado CNC y la impresión 3D, o usarse independientemente para avanzar en el desarrollo de productos con prototipos de alta calidad. Hay muchas razones para usarlo en aplicaciones de prototipado rápido. Siga leyendo para descubrir si el proceso es adecuado para usted.

¿Qué es el vaciado al vacío?

Es importante entender la naturaleza fundamental de cómo funciona el vaciado al vacío. El proceso consiste en varios pasos sencillos. Primero, se fabrica un modelo maestro, generalmente usando un proceso de impresión 3D de alta resolución como estereolitografía (SLA) o sinterizado selectivo por láser (SLS). Ambos métodos de impresión 3D, así como el mecanizado CNC, son capaces de crear piezas con acabados superficiales de alta calidad, una característica necesaria para un modelo maestro.

El modelo maestro se vacía luego en silicona —es decir, se coloca en una cubeta y se cubre con silicona líquida. El molde de silicona se cura, después de endurecerse, se corta a lo largo de líneas específicas y se retira el modelo maestro. A partir de ahí, el molde de silicona se inyecta con una resina a base de polímero de la elección del cliente y se cura. El proceso de vaciado ocurre bajo vacío, lo que asegura que las burbujas de aire se eliminen de la resina vaciada, resultando en piezas densas y de alta precisión. Cuando la resina está sólida, el molde puede retirarse y reutilizarse para hacer más copias idénticas.

Hoy, el vaciado al vacío es un proceso de prototipado rápido comúnmente usado para muchas aplicaciones, incluyendo prototipado de pre-serie, pruebas y validación de pre-serie, y pequeños lotes para productos de lanzamiento temprano al mercado.

Vea este vídeo para conocer el proceso de vaciado al vacío:

Principales razones para usar vaciado al vacío:

1. Calidad

La primera razón para considerar el vaciado al vacío para sus necesidades de prototipado es la calidad. Aunque es principalmente un proceso de prototipado, el vaciado al vacío es capaz de reproducir piezas con calidad de producción —incluso similar a piezas moldeadas por inyección. Los moldes de silicona pueden replicar hasta los detalles más pequeños de un modelo maestro, haciendo que el vaciado al vacío sea particularmente adecuado para la producción de componentes pequeños y altamente detallados. Debe notarse, sin embargo, que la calidad depende totalmente de la calidad del modelo maestro. Para asegurar la mejor calidad, asegúrese de que el modelo maestro (ya sea impreso en 3D o mecanizado por CNC) tenga un buen acabado superficial y características de alta resolución.

2. Elección de materiales

El vaciado al vacío es una excelente opción de prototipado rápido cuando necesita una amplia gama de opciones de materiales. Si bien el material del modelo maestro es menos importante y la silicona es el material elegido para el molde, el vaciado final puede hacerse usando una amplia selección de resinas de polímero, incluyendo plásticos rígidos, elastómeros flexibles, materiales transparentes y más. Notablemente, hay una selección de resinas vaciables y curables que se asemejan a termoplásticos comúnmente usados, como poliuretanos tipo ABS y poliuretanos tipo PE/PP. Esto significa que su prototipo de vaciado al vacío puede tener propiedades estéticas y mecánicas similares a componentes finales producidos en masa hechos de ABS o Polietileno (PE), por nombrar solo un par.

3. Pruebas

Como hemos visto, porque el vaciado al vacío puede producir piezas con alto grado de precisión y a partir de una amplia gama de materiales, es posible crear prototipos que se asemejan mucho a los productos finales. Esto, a su vez, significa que los prototipos de vaciado al vacío son adecuados para pruebas funcionales y validación, así como pruebas de encaje si el componente en cuestión es parte de un ensamblaje mayor. Esta capacidad es ventajosa porque permite a los desarrolladores de productos realizar garantía de calidad en una etapa temprana, para determinar si su producto es viable para aplicaciones particulares antes de pasar a producción final. El vaciado al vacío es, por tanto, un proceso de prototipado rápido beneficioso para pre-serie de validación mecánica y estética, así como certificaciones y pruebas con clientes.

4. Tiempo

Otra razón para optar por el vaciado al vacío para sus necesidades de prototipado de plástico es el tiempo. El vaciado al vacío puede ahorrarle tiempo valioso y ayudar a acelerar el proceso de desarrollo de productos. Procesos de moldeo más convencionales, como el moldeo por inyección, dependen de utillaje hecho de metales como el acero. Estos, aunque adecuados para producción en masa, no son ideales para prototipado porque pueden tardar semanas en producirse. Un molde de silicona, sin embargo, puede formarse en tan solo un día, y las piezas vaciadas pueden producirse rápidamente en sucesión usando un solo molde. Ya sea que tenga una fecha límite ajustada para presentar un modelo de producto a stakeholders o para pasar a pruebas de producto, el vaciado al vacío es una solución viable para lograr rápidamente prototipos de calidad de producción.

5. Coste

Por último, pero no menos importante, el vaciado al vacío también es una forma económica de producir prototipos de alta calidad o pequeñas series de pre-serie.

Hay varias razones para esto:

Primero, el vaciado al vacío no es intensivo en energía comparado con el mecanizado CNC o el moldeo por inyección, lo que conduce a menores costes de consumo energético.

Segundo, una vez producido el modelo maestro, los principales costes asociados al vaciado al vacío están relacionados con el material de resina usado. El proceso en sí es barato porque los moldes de silicona son de bajo coste (significativamente menos que moldes de acero o aluminio) y la mano de obra requerida para vaciar piezas con este método es menos compleja que, por ejemplo, el mecanizado.

Finalmente, el vaciado al vacío se beneficia de economías de escala, lo que significa que, como varias piezas pueden producirse usando un solo molde, el coste por pieza se reduce cuantas más piezas se fabriquen. Típicamente, es posible lograr ahorros de coste produciendo al menos 10 copias, aunque es posible producir más de 25 prototipos por molde antes de que la calidad comience a verse afectada. (El número de copias exitosas depende de varios factores, incluyendo el nivel de detalle y complejidad del molde de silicona y el tipo de material que se vacía.)

¿Es el vaciado al vacío la solución de prototipado rápido adecuada para sus necesidades?

En general, el vaciado al vacío tiene muchos beneficios para aplicaciones de prototipado rápido, pero es más valioso en casos donde se requiere una serie de prototipos de alta calidad. Los equipos de desarrollo de productos que buscan hacer prototipos de pre-lanzamiento para pruebas con clientes, modelos para fines de marketing, o prototipos funcionales pueden sacar el máximo provecho del vaciado al vacío. Debido a su alta calidad de producción, el proceso también es adecuado para fabricación en pequeños lotes de componentes de uso final.

Si aún no está seguro de si es la elección correcta para sus necesidades de prototipado rápido, no dude en ponerse en contacto con nosotros en RapidDirect.