Cuándo usar la impresión 3D para herramientas de moldeo por inyección

El moldeo por inyección es un proceso simple y repetible que es ideal para la producción en masa de piezas con formas complejas. Este proceso utiliza calor y presión elevados para inyectar material derretido en el molde de inyección antes de enfriar el material. Después de enfriar, puede abrir el molde y revelar su pieza terminada.

Un molde o herramienta bien hecho es esencial para producir piezas moldeadas por inyección funcionales. A medida que se ha desarrollado la tecnología de impresión 3D, los moldes de inyección impresos en 3D se han convertido en una alternativa rentable a las herramientas de acero tradicionales. ¿Son los moldes impresos en 3D la mejor opción para su próxima producción? Esto es lo que necesita saber.

Cómo se fabrican los moldes de inyección impresos en 3D

Para imprimir moldes de inyección en 3D, deberá crear un archivo digital que sea el inverso de su diseño final. La impresora leerá el archivo y depositará el material en capas según corresponda, agregando soportes donde sea necesario para evitar la deformación. Una vez que se completa la impresión, el molde se puede insertar en un marco de aluminio que soporta el molde contra el calor y la presión de la boquilla de moldeo por inyección para evitar la deformación.

Cuando diseñe un molde, incluya salidas de aire en el diseño para mejorar el flujo del material fundido hacia el molde, minimizar la presión, acelerar el proceso de inyección y reducir el riesgo de rebaba. También puede imprimir el molde a una altura de capa más baja y orientar las caras internas del molde para que ninguna estructura de soporte toque ninguna de las caras del molde. Esto mejora la calidad de la superficie de la pieza y minimiza la cantidad de procesamiento posterior necesario.

Las ventajas de los moldes de inyección de impresión 3D

La impresión 3D es una excelente opción de herramientas de molde si desea mantener bajos los costos de producción. El proceso de moldeo por inyección en sí mismo es muy rentable para series de producción de gran volumen, pero la fabricación de moldes puede volverse costosa muy rápidamente. Los moldes de acero complejos con múltiples cavidades, por ejemplo, pueden costar fácilmente más de $100,000. Muchos fabricantes tienen sus moldes de inyección impresos en 3D porque les permite producir moldes a una fracción del costo de los métodos tradicionales y hace que la producción de bajo volumen sea más rentable. Los métodos de herramientas de molde tradicionales son costosos y requieren mucho equipo, pero la impresión 3D de moldes de inyección simples requiere un equipo limitado y puede costar mucho menos.

Además de ser más económico, hacer moldes con impresión 3D es mucho más rápido que usar métodos de herramientas tradicionales. Puede tomar de dos a cinco meses producir un molde de inyección de acero y de 10 a 15 días fabricar un molde de inyección de aluminio a través de mecanizado CNC, pero normalmente toma solo dos o tres días crear un molde impreso en 3D. El uso de procesos de fabricación aditiva no implica herramientas y poca o ninguna preparación de fabricación, lo que lo hace ideal para aquellos que buscan lograr tiempos de respuesta rápidos sin sacrificar la complejidad o la precisión.

Puede imprimir componentes complejos y precisos con una impresora 3D. Este alto nivel de precisión combinado con costos más bajos también hace que la impresión 3D sea excelente para crear rápidamente prototipos detallados que representen con precisión el producto final. Los ingenieros pueden modificar el diseño y ver los resultados rápidamente, lo que les permite refinar el molde antes de la producción en masa y reducir la probabilidad de errores.

Las limitaciones de los moldes de inyección de impresión 3D

La impresión 3D de moldes de inyección ofrece muchas ventajas, pero hay algunas limitaciones a tener en cuenta. Por ejemplo, solo puede imprimir en 3D un molde que tenga aproximadamente el tamaño de una toronja porque los volúmenes de las piezas a menudo se limitan a 10 pulgadas cúbicas. La construcción de un molde mediante el mecanizado por descarga eléctrica (EDM), por otro lado, le permite crear cavidades de molde precisas con volúmenes de piezas de hasta 59 pulgadas cúbicas. Además, dado que la impresión 3D deposita el material capa por capa, un molde impreso en 3D puede tener bordes pequeños en las superficies en ángulo que requieren mecanizado o lijado para eliminar.

Además, un molde impreso en 3D es menos duradero que un molde con herramientas tradicionales en determinadas circunstancias. Los moldes de plástico impresos en 3D tienden a romperse cuando se exponen continuamente al calor y la presión del moldeo por inyección, por lo que solo deben usarse para la creación de prototipos o pequeñas tiradas de hasta 1000 piezas. Para series de producción de alto volumen, considere usar mecanizado CNC o EDM para crear moldes de acero o aluminio para moldeo por inyección.

Asociación con Fast Radius

La impresión 3D ha hecho que la creación de moldes de inyección sea rápida y rentable, pero no es adecuada para todas las situaciones. Si está planeando una gran producción o necesita crear piezas grandes, es mejor que utilice un método de herramientas tradicional, como el mecanizado CNC o EDM. Un socio de fabricación con experiencia puede ayudarlo a asegurarse de que elija el método de herramientas de molde que producirá los mejores resultados para su proyecto.

Cuando se asocie con Fast Radius, nuestro equipo de expertos lo ayudará a determinar si el uso de moldes de inyección impresos en 3D es la mejor opción para su proyecto. Cuando aproveche nuestros servicios de moldeo por inyección, recibirá piezas fuertes y precisas con excelentes acabados superficiales a un bajo costo por unidad. Contáctenos hoy para comenzar.