8 consejos para un moldeo por inyección rentable

El moldeo por inyección es un proceso de fabricación que utiliza una boquilla presurizada para inyectar material fundido en un molde de metal duradero, expulsar la pieza una vez que se ha fraguado y volver a llenar el molde en rápida sucesión. Esto permite la producción económica de piezas idénticas con tolerancias repetibles en grandes volúmenes, incluidos productos como componentes de botellas de plástico, dispositivos médicos, carcasas electrónicas y piezas de automóviles.

Un proceso altamente adaptable, el moldeo por inyección es compatible con una amplia gama de materiales y permite una buena flexibilidad de diseño en términos de geometría de la pieza. Pero, ¿cuánto cuesta el moldeo por inyección? Puede ser un método de producción bastante costoso, debido a la inversión de tiempo y fondos necesarios para fabricar y probar adecuadamente los moldes de acero endurecido; como tal, los equipos de productos pueden beneficiarse al encontrar algunas formas efectivas de reducir los costos a lo largo del proceso de desarrollo del producto. . Aquí hay algunos lugares para comenzar.

1. Evite socavaduras

Las muescas son características de diseño que sobresalen (como lengüetas de encaje a presión) que evitan que una pieza sea expulsada del molde sin sufrir daños. En muchos casos, las socavaduras se pueden evitar orientando las características de la pieza para que queden paralelas a la línea de extracción cuando el molde está abierto. Sin embargo, si las socavaduras son inevitables, la incorporación de acciones laterales resultará beneficiosa a largo plazo, pero aumentará los costos de moldeo por inyección.

2. Diseñe piezas (y moldes) de manera eficiente

El objetivo de los diseños de moldeo por inyección eficientes debe ser lograr requisitos predefinidos mientras se minimiza el uso de material y sin sacrificar la calidad. La eliminación de las características de moldeo por inyección personalizadas innecesarias, como la marca, las superficies texturizadas y los números de pieza de los diseños de moldes, es clave para mantener los costos bajos.

La incorporación de material adicional en el diseño de la pieza puede dañar la integridad estructural de una pieza. Esto se debe a que las piezas grandes y las secciones gruesas no solo son propensas a deformarse y hundirse, sino que también aumentan los costos de material y los tiempos de enfriamiento. Además, optimizar la orientación de la pieza dentro de un molde puede mejorar las tasas de llenado, minimizar el material de desecho y reducir los costos.

3. Utilice moldes de varias cavidades

Si el material y la geometría lo permiten, incluir cavidades de piezas adicionales en un diseño de molde es una forma bastante sencilla de aumentar la eficiencia de la producción. Si bien las cavidades adicionales aumentarán el costo de cortar moldes individuales, son mucho más económicas de producir que moldes y herramientas separados para cada pieza. Los moldes de múltiples cavidades aumentan la velocidad de producción y también ayudan a reducir significativamente el costo de producción por unidad con el tiempo.

4. Consolide piezas similares en el mismo molde

Si las familias de piezas o varios proyectos de moldeo por inyección de plástico involucran componentes que usan el mismo material y tienen aproximadamente el mismo tamaño, es posible que se puedan consolidar en un solo molde, otra forma de reducir los gastos de herramientas. Esto se llama "molde familiar".

Unir los componentes de la pieza con una bisagra viva o características de autoacoplamiento es otra forma de eliminar los pasos de procesamiento posterior (aunque esto puede limitar las opciones de materiales viables a aquellas como el polipropileno, que ofrece buena durabilidad y flexibilidad).

5. Optimizar las tolerancias de las piezas

Si bien un grado de variación es inevitable en la fabricación, las tolerancias, o el rango aceptable de variación entre componentes y ejecuciones, permiten a los equipos de productos garantizar que las piezas viables tengan un tamaño, una forma y una calidad uniformes.

Las tolerancias más estrictas requieren una mejor definición del molde, y los costos de mecanizado CNC asociados con las herramientas de tolerancia estricta aumentan rápidamente. Si hay espacio para la flexibilidad en la tolerancia de una pieza, los equipos de productos pueden reducir potencialmente los gastos de herramientas especificando solo tolerancias críticas.

6. Modifique los moldes en lugar de mecanizar otros nuevos

Si una pieza pasa por varias iteraciones antes de que se finalice un diseño viable, los equipos de productos pueden reducir los costos modificando sus moldes existentes en lugar de crear nuevos. Diseñar insertos de herramientas o volver a mecanizar un molde en etapas para incluir características adicionales elimina la necesidad de múltiples rondas de herramientas. Hacerlo a menudo reduce drásticamente los costos de desarrollo.

7. Aproveche las herramientas de análisis de relleno de molde

Las herramientas de moldeo por inyección, como el software de simulación de llenado de moldes, pueden resultar fundamentales para refinar el diseño del molde antes de que comience el mecanizado. Los prototipos de moldes digitales permiten a los equipos mejorar la eficiencia de enfriamiento, optimizar los tiempos de ciclo y probar problemas como tasas de llenado desiguales, bolsas de aire y deformaciones. Si se implementan correctamente, estas herramientas contribuyen a obtener moldes de mayor calidad y evitan revisiones costosas.

8. Tiempo de ciclo del monitor

Los tiempos de ciclo más rápidos reducen el costo por unidad de producción. En general, el tiempo del ciclo de moldeo por inyección supera al de otros métodos de fabricación, lo que permite la producción rápida y rentable de piezas en grandes volúmenes.

El material de la pieza, la geometría de la pieza y la composición del molde afectan la rapidez con la que se enfría la resina termoplástica, que es uno de los principales impulsores del tiempo del ciclo. El aluminio ofrece mejores tasas de transferencia térmica que los aceros avanzados de alta resistencia, lo que permite tiempos de ciclo más rápidos, pero también es mucho menos duradero y, por lo tanto, no puede producir tantas piezas.

Los moldes de acero endurecido tardan más en maquinarse, pero es menos probable que se dañen por geometrías de componentes intrincadas o materiales difíciles. Los moldes que requieren calefacción y refrigeración deben equiparse con circuitos de agua para mejorar la duración del ciclo.

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La eficiencia operativa es clave para reducir los costos de producción de moldeo por inyección y se puede lograr a través de una combinación de pasos que incluyen la optimización del diseño de piezas para tiempos de ciclo óptimos, la limitación del costoso tiempo de herramientas y la adición de múltiples piezas similares al mismo molde. Finalmente, una de las formas más efectivas y confiables de mantener bajos los costos es asociarse con un fabricante experto como Fast Radius.

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