Los 7 principales beneficios del moldeo por inyección de plástico para OEMs y prototipado rápido

Durante mucho tiempo, los fabricantes siempre han asociado el utillaje rápido con la producción en masa, prensas de acero mecanizado duraderas e inversiones de capital considerables. E ignoran el hecho de que el moldeo por inyección de plástico es el método ideal para la producción de una amplia gama de componentes plásticos complejos, y puede beneficiar a OEMs en muchas industrias diferentes. Sin embargo, con el desarrollo de tecnologías de prototipado, el moldeo por inyección rápido ha reclamado justamente su lugar entre las principales técnicas de prototipado.

¿Qué es el moldeo por inyección rápido?

El proceso de moldeo por inyección rápido es tecnológicamente hablando el mismo que el moldeo por inyección convencional. Las principales diferencias están en cómo se fabrica el utillaje.

Primero, RIM usa diferentes materiales para sus moldes. En procesos convencionales, el objetivo es hacer moldes lo más duraderos posible, por lo que se fabrican de acero endurecido que es un verdadero problema para mecanizar. El moldeo por inyección rápido se usa para una menor cantidad de corridas, por lo que puede usar materiales más blandos. Una opción extendida son aleaciones de aluminio de grado aeronáutico. Tienen una resistencia similar al acero pero es mucho más fácil mecanizarlas y pulirlas. Eso reduce el tiempo de utillaje hasta un 30% en mecanizado y hasta 2-5 veces en pulido.

Segundo, los moldes de moldeo por inyección rápido pueden rediseñarse más fácilmente. Los moldes para moldeo por inyección de producción en masa son sólidos porque menos juntas significan mayor precisión y vida más larga. Los procesos de prototipado pueden sacrificar un poco de precisión para obtener mejor flexibilidad y por eso la cavidad se fabrica como una pieza separada de la base de los moldes. De esa manera, si necesitas hacer un ajuste, puedes simplemente quitar la cavidad y dejar el resto intacto.

Tercero, el moldeo por inyección rápido usa menos automatización que el moldeo por inyección convencional y eso significa que requiere menos tiempo para diseñar, fabricar y ajustar el utillaje.

Los procesos convencionales de moldeo por inyección rápido usan muchos expulsores automáticos, cargas y otros mecanismos auxiliares para aumentar aún más su rendimiento. Sin embargo, el prototipado no se trata de reducir el tiempo para cada pieza producida, se trata de reducir el tiempo de preparación. Así que, si reemplazamos los mecanismos automáticos con unos montados manualmente, se puede ahorrar mucho tiempo al fabricar el sistema de inyección.

Todos los puntos mencionados resultan en que el tiempo de prototipado se reduzca drásticamente. Lo que significa para el cliente es que puede obtener sus piezas en 2-5 semanas con moldeo por inyección rápido en lugar de 2-5 meses con moldeo por inyección convencional.

Las ventajas que el moldeo por inyección rápido ofrece para la fabricación de prototipos

Seguramente, incluso a pesar de las modificaciones que han permitido que RIM se use para prototipado, hacer un molde sigue siendo un proceso largo y complejo. Por ejemplo, imprimir la pieza en 3D toma 2-5 días, no semanas. Entonces, ¿por qué molestarse con el moldeo por inyección rápido?

Los procesos de moldeo por inyección rápido ofrecen una serie de beneficios no encontrados en otras técnicas de prototipado

1. Resistencia

Con el diseño para fabricabilidad, que asegura ángulos de expulsión óptimos y espesor de pared uniforme, la resina licuada se inyecta en la cavidad bajo alta presión. Asegura que la pieza no tenga poros y la calidad del material final es la mejor posible. Tales cosas no pueden decirse de la impresión 3D que usa polvo o hilos finos y los sinteriza juntos. Como resultado, el material final puede tener poros o regiones no sinterizadas.

2. Acabado superficial

El acabado superficial de la pieza moldeada depende de la calidad del molde. La cavidad generalmente se fabrica por fresado CNC y luego algunas operaciones de acabado. La más extendida entre ellas es el pulido. Además, el corte EDM se usa para afilar las esquinas interiores de la cavidad. El acabado superficial resultante puede ser tan pequeño como Ra 0.8 µm.

3. Precisión excepcional

El moldeo por inyección ofrece gran precisión comparado con otras técnicas de prototipado. Por ejemplo, la impresión 3D rendirá un IT9 como máximo, mientras que el moldeo por inyección rápido está limitado solo por la precisión del molde, que puede ser tan alta como IT7.

4. Desperdicio de material casi nulo

Muchas técnicas de prototipado no tienen en cuenta los materiales en absoluto. Y eso está bien cuando estás fabricando lotes de un dígito. Sin embargo, algunos productos requieren pruebas extensas en condiciones reales. Por ejemplo, prototipos médicos, su última etapa de prueba implica dar el producto a los consumidores para pruebas de vida diaria. Eso significa que necesitarás cientos o incluso miles de muestras y perder el 50% del material en bruto o más te costará una suma considerable. Ahora, RIM inyecta solo la cantidad requerida de plástico en la cavidad, llevando el desperdicio al mínimo.

5. El molde puede usarse para un lote considerablemente grande

La mayoría de procesos de prototipado destacan en crear un pequeño número de piezas. Por ejemplo, la fundición de silicona es viable para hasta 15 piezas más o menos. Después, la forma de fundición se deteriora demasiado y necesitas fabricar otra forma. Los moldes de inyección rápidos no son tan duraderos como los convencionales pero aún pueden soportar muchas más corridas que la mayoría de procesos de prototipado. Los mejores pueden crear hasta 100.000 piezas antes de desgastarse demasiado.

6. Universalidad

La impresión 3D con un plástico diferente requerirá una reestructuración considerable de todo el sistema. Necesitarás cambiar el cartucho con el material en bruto y cambiar muchos ajustes para poder imprimir la misma pieza de otro plástico. En el peor caso, necesitarás equipo completamente diferente. Cuando hablamos de moldeo por inyección, eso no es necesario. El molde está hecho de aluminio de alta calidad cuyas propiedades son mucho más altas que las de cualquier plástico. Por eso puedes básicamente usar cualquier material con el molde que hayas fabricado.

7. Eficiencia

Las técnicas de prototipado no son muy efectivas si las comparamos con la producción en masa. Una sola pieza será mecanizada por un tiempo mucho más largo que la misma pieza cuando se produce en masa simplemente porque el bruto está más cerca de la pieza final y hay menos que mecanizar. Además, los procesos de mecanizado para producción en masa están optimizados para minimizar la configuración del bruto y la trayectoria. El alto tiempo de procesamiento está bien cuando haces un pequeño número de piezas, pero cuanto mayor sea el lote, más importante es minimizar el tiempo requerido para producir una sola pieza. Las tecnologías RIM tienen el tiempo de procesamiento más corto entre todas las demás técnicas de prototipado, así que cuanto mayor sea tu lote, más viable se vuelve esta tecnología.

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