Al diseñar piezas de plástico para la fabricación, el proceso que pretende agilizar depende de muchos factores, como la geometría de las piezas, la cantidad, la función, el material y la posición en el ciclo de desarrollo. La impresión 3D y el moldeo por inyección son dos procesos de fabricación líderes; sin embargo, aún no se ha decidido qué enfoque es mejor. En consecuencia, en este artículo, discutiremos los beneficios y las condiciones de utilización de estos dos procesos.
¿Cuáles son los beneficios de Impresión 3d?
Aquí viene una parte de los beneficios significativos asociados con la impresión 3D:
- Rápido y Versátil
Se recomienda la impresión 3D para la creación de prototipos precisos y repetibles y la producción de piezas de uso final de bajo volumen para garantizar una entrega más rápida de los componentes. Sin duda, la tecnología de impresión 3D pertenece originalmente al prototipado rápido de piezas. Pero ahora se ha convertido en una fabricación viable para piezas de producción de uso final respaldada por materiales y procesos avanzados.
- Diseño de geometrías complejas
Para la fabricación de piezas que tienen una geometría relativamente simple, el moldeo por inyección o el mecanizado CNC pueden ser una solución más adecuada y rentable. Pero para geometrías complejas orgánicas e intrincadas, piezas que requieren múltiples iteraciones y piezas de plástico de tamaño pequeño, la impresión 3D puede ser una solución preferible. Por lo general, el enfoque de fabricación aditiva ofrece una mayor libertad de diseño que el moldeo por inyección o los enfoques de fabricación convencional. No obstante, la condición es que el proceso de diseño se haya llevado a cabo de manera eficiente porque, de lo contrario, el grado de libertad puede resultar más costoso y consumir más tiempo para los fabricantes.
- Combinación de ensamblajes de piezas
Como se discutió anteriormente, el beneficio más significativo de AM es que ofrece una libertad considerable para diseñar geometrías de piezas complejas. Al mismo tiempo, la capacidad de consolidar ensamblajes de piezas existentes, que normalmente se fabrican con muchas piezas, en una sola pieza es otro beneficio importante que ofrece la impresión 3D. En última instancia, conduce a la eliminación de costos de ensamblaje. Por ejemplo, se requiere menos mano de obra, se reducen los costos de operación y las posibilidades de falla en cualquier punto son menores.
- Alta durabilidad de las piezas en peso ligero
Los materiales aditivos utilizados en la impresión 3D ofrecen una excelente durabilidad y son livianos. Esa es la razón detrás del uso de piezas impresas en 3D en los sectores aeroespacial y automotriz. Aunque consideramos el material plástico solo como un aditivo en esta publicación, el aluminio impreso (ALSi10Mg) también es uno de los materiales más adoptados para producir piezas de uso final.
- Opción de personalización
La flexibilidad para la personalización en piezas impresas en 3D es otro beneficio notable de la fabricación aditiva. En este sentido, la producción de piezas de uso final con bajo volumen, incluidos dispositivos médicos centrados en el paciente, dispositivos portátiles y piezas aeroespaciales de bajo volumen y alto rendimiento, parece ideal mediante la impresión 3D. Además, las opciones de personalización disponibles con AM no tienen precedentes ya que permite la reconstrucción de piezas de bajo volumen, previamente moldeadas o fundidas.
¿Cuáles son los beneficios del moldeo por inyección?
El moldeo por inyección también tiene algunos beneficios asociados con su uso como proceso de fabricación:
- Precios má bajo
La rentabilidad es un beneficio significativo del moldeo por inyección. Por ejemplo, el costo de las herramientas del molde de aluminio oscila entre $5000 y $80,000, según el diseño de la pieza y el número de componentes necesarios. Por lo tanto, si está buscando la producción a gran escala de una pieza específica, el costo de herramientas del molde se satisfará con el aumento de la cantidad.
- Una amplia gama de elección de materiales
Las materias primas utilizadas en el moldeo por inyección son resinas termoplásticas, elastómeros y opciones de caucho de silicona líquida. En este rango, miles de materiales entran en la categoría de materiales utilizados en el proceso de fabricación realizado mediante moldeo por inyección. Por el contrario, solo hay unos pocos materiales disponibles que se pueden utilizar en la impresión 3D. Además, la disponibilidad de esta gama mucho más amplia de materiales hace que el moldeo por inyección sea el proceso de fabricación más famoso y adoptado por numerosas industrias. En este sentido, las propiedades, funciones y aplicaciones de las piezas también se pueden controlar con la adición del material deseado como materia prima.
- Grandes Volúmenes
En medio de muchas ventajas del moldeo por inyección, la capacidad de producción con este enfoque se vuelve demasiado alta. Después de la inversión inicial en herramientas de molde, el molde se puede utilizar para producir miles de piezas con una amplia gama de tamaños y complejidad.
- Escalabilidad del producto
Si tiene la intención de diseñar una pieza que necesita escalar en miles o incluso millones, la impresión 3D no será una opción que valga la pena. Aunque se pueden utilizar algunas de las tecnologías asociadas con la impresión 3D, como la fusión de chorro múltiple, la producción de piezas aún está por debajo de 1000. Por otro lado, la escalabilidad del moldeo por inyección es demasiado alta. Una vez prototipado rápidamente con la elección correcta del material antes de pasar a la producción a gran escala, el diseño se optimiza para la moldeabilidad. Además, es posible la fabricación de millones de piezas utilizando un solo molde.
- Proceso Rápido
Con la impresión 3D, el tiempo de entrega de las piezas o prototipos de producción final puede ser más largo de lo esperado. Dado eso, puede durar varias semanas o incluso meses. Pero en el caso del moldeo por inyección, el tiempo de respuesta puede ser más corto. Por ejemplo, puede ser una quincena, según la complejidad de la pieza, el tamaño del ciclo de producción y el tipo de proyecto.
Impresión 3D para Moldeo por inyección
La mayor parte del tiempo, estas técnicas de fabricación, cuando se combinan, juegan un papel crucial en el patrón existente de un producto. El proceso parte de las habilidades predominantes de moderación del diseño de los prototipos impresos en 3D. Luego pasa al moldeo por inyección para cantidades de piezas ampliadas.
En resumen, el método de fabricación elegido debe adaptarse bien a la aplicación de sus piezas y sus funciones. Además, tenga en cuenta que el moldeo por inyección y la impresión 3D con materiales aditivos no son los únicos procesos de fabricación disponibles en su caja de herramientas. Como alternativa, se pueden incorporar varios procesos de fabricación, incluido el mecanizado CNC o la fabricación de chapa, que se pueden utilizar de forma exclusiva o combinada con la impresión 3D.