Cuándo un molde de producción de bajo volumen tiene sentido comercial

Decidir si y cuándo invertir en utillaje de producción no es sencillo. Para empezar, está el coste de inversión inicial, que en algunos casos puede superar el de un coche deportivo de lujo. Añádase a eso los meses de espera, el riesgo de cambios de diseño posteriores, costes de retrabajo asociados (suponiendo que el retrabajo sea incluso posible), y el potencial de que, al menos a corto plazo, pueda tener que pedir más piezas de las necesarias actualmente. Además, ¿qué pasa si el producto no se vende?

Por supuesto, un proceso de prototipado bien pensado reduce muchas de estas preocupaciones, pero seguirá lidiando con demandas de mercado volátiles y la posibilidad de niveles de inventario más altos de lo deseable—sin mencionar la inmovilización de fondos en una herramienta con un ROI cuestionable. Muchos podrían optar por ceñirse al molde de probado y error, asumiendo el mayor coste por pieza y empujando la herramienta más allá de lo deseable en un esfuerzo por retrasar la decisión del molde de producción.

Hay otra opción en Protolabs. Se llama fabricación bajo demanda, y se sitúa en el término medio para clientes de moldeo por inyección que no están listos para dar el paso (y puede que nunca necesiten hacerlo) en un molde de producción, pero que tienen necesidades constantes de producción de bajo volumen más allá del prototipado. Ofrece una opción de moldeo por inyección a largo plazo con un coste de propiedad sustancialmente menor. El riesgo baja y la flexibilidad sube.

Al decidir si una opción de fabricación bajo demanda para moldeo es adecuada, hágase estas preguntas calificativas:

• Diseño: ¿Hay diferentes requisitos de diseño de pieza para producción de bajo volumen, y si es así, qué necesito saber?
• Vida útil del producto: ¿Cuál es mi ciclo de producto esperado y volumen de piezas?
• Coste: ¿Pagaré más por fabricación bajo demanda versus utillaje de prototipo, y cómo afectará esto al precio por pieza?
• Informes de inspección: ¿Mis piezas tienen requisitos de inspección y qué nivel de documentación se necesita?

Diseño: Advertencias menores a considerar

Como se espera que los moldes bajo demanda duren más que los moldes de prototipo, las reglas habituales de diseño de moldeo por inyección se aplican un poco más estrictamente, donde la producción de por vida suele estar bien más allá de 2.000 inyecciones.

Por comparación, un molde bajo demanda está garantizado de por vida. Mientras se use al menos una vez cada tres años, permanecerá disponible y puede incluso repararse o reemplazarse sin coste adicional. A cambio, sin embargo, Protolabs sugiere que se adhieran las siguientes directrices al diseñar piezas para moldes bajo demanda.

Características de pieza pequeñas o delicadas podrían estar bien en volúmenes de prototipo, pero son más propensas a fallar en volúmenes más altos y uso repetido, especialmente considerando que los moldes bajo demanda son ocasionalmente moldes familiares, capaces de producir hasta ocho piezas por inyección. Simplemente, los moldes deben volverse más robustos a medida que aumentan los volúmenes de piezas.

Del mismo modo, cosas como ranuras estrechas, redondeos cerca de cierres, secciones transversales demasiado gruesas o delgadas, y áreas afiladas en el molde causan problemas que podrían ser manejables al hacer unas pocas piezas, pero son más difíciles de tratar en cantidades mayores. Preste mucha atención al análisis de diseño para fabricabilidad (DFM) que acompaña a su cotización y asegúrese de abordar cualquier área problemática antes de proceder con un pedido de molde bajo demanda.

El desmoldeo adecuado también es clave. Una eyección de pieza menos óptima y extracción manual no es gran cosa en un pedido de prototipo, pero los moldes "pegajosos" añaden tiempo de producción evitable al moldear miles de piezas. Las caras verticales deben tener al menos 1 grado, con 2 grados adicionales más allá de las recomendaciones de ángulo de desmoldeo de prototipo de Protolabs. El diseño de cierre y pasadores de núcleo también es más crítico con moldes bajo demanda—consulte con su ingeniero de aplicaciones de Protolabs para ayuda de diseño en estos casos.

Aparte de estas advertencias, poco más ha cambiado. La mayoría de moldes de Protolabs siguen siendo de aluminio. La tolerancia de pieza sigue siendo la misma que con moldes de prototipo y bajo demanda (+/-0,003 pulg. más ≥0,002 pulg./pulg.), al igual que la gama de opciones de materiales. Las mismas opciones de acabado superficial y texturizado siguen disponibles. Y sobremoldeos, espesores de pared, radios de esquina—todos deben respetarse, igual que antes.

Vida útil del producto: Ayuda de bajo volumen mientras aumenta la producción

Aun así, debería aprovechar el moldeo de prototipo al validar diseños y necesitar minimizar la inversión inicial. Los moldes bajo demanda son más adecuados cuando está más avanzado en el desarrollo del producto o necesita utillaje puente para piezas de uso final al menor coste posible mientras aumenta a volúmenes de producción completa. Y si nunca alcanza esos volúmenes, también está bien. Es su molde, Protolabs lo mantendrá por usted y entregará piezas rápidamente cuando las necesite—una opción de producción de bajo volumen que templa el riesgo potencial de volatilidad de demanda inherente al moldeo tradicional.

Coste: Cuestiones de fondo a considerar

Sí, las cosas costarán un poco más al principio dependiendo de la complejidad de la pieza y el número de cavidades (hasta ocho), pero todavía nowhere near la inversión que tendría que hacer para piezas de producción. La buena noticia es que el precio por pieza es a menudo sustancialmente menor con moldes bajo demanda comparado con molde de prototipo, incluso si quiere pedir pequeñas cantidades cada semana o dos. La otra buena noticia es que, si está indeciso, puede proceder con un molde de prototipo y cuando encuentre que el diseño de la pieza es estable y los volúmenes lo justifican, puede actualizar a un molde bajo demanda y pagar solo la diferencia entre las diferentes ofertas de molde.

Documentación de calidad: Cubriendo requisitos de informes de inspección

Aquí está otra gran pieza del rompecabezas del moldeo por inyección. Un número creciente de empresas, especialmente en industrias automotriz, médica y aeroespacial, requieren varios niveles de documentación de calidad, incluyendo certificaciones de materiales e informes de inspección. Como tal, Protolabs ofrece varias formas de satisfacer estas necesidades de inspección con la opción de fabricación bajo demanda:

• Un informe de inspección de calidad se ofrece sin coste adicional. Cubre 3 mediciones plano-a-plano o OD (diámetro exterior), y se incluye automáticamente con todos los pedidos bajo demanda (y pedidos de prototipo bajo petición).
• El informe de inspección digital de Protolabs usa un escáner 3D automatizado de alta velocidad para verificar hasta 12 mediciones, como OD/ID (diámetro exterior e interior) plano-a-plano, y ubicaciones de agujeros. Hay un cargo adicional, pero hay descuento disponible si su archivo CAD contiene información de fabricación del producto (PMI).
• El informe de inspección convencional soporta la mayor variedad así como un número ilimitado de mediciones, pero es la opción de inspección más cara y puede añadir hasta cinco días de tiempo de entrega a productos bajo demanda. Para quienes tienen requisitos de inspección extremadamente exhaustivos, las inspecciones convencionales funcionan bien y satisfacen la mayoría de requisitos de Inspección de Primer Artículo (FAI).

Muchos clientes de Protolabs han encontrado que la fabricación bajo demanda es un excelente ajuste para sus necesidades post-prototipado. No hay necesidad de invertir grandes sumas al principio, los costes de pieza son mucho menores, y aún puede tener piezas en sus manos en días. Si cree que su proyecto podría ser un buen candidato, no dude en subir su archivo CAD.