El moldeo por inyección forma parte de la industria de transformación del plástico. Pero el coste de fabricar moldes de inyección puede ser enorme. Hay muchos factores que afectan al precio de los moldes de inyección. En esta larga entrada del blog, explicamos y analizamos los factores que afectan al precio de los moldes de inyección. Esta información puede ser muy útil para fabricantes de moldes de inyecciónLos que compran estas herramientas son los empresarios, los ingenieros y los ejecutivos.

El moldeo por inyección es un gran avance en la fabricación moderna. Puede fabricar un montón de piezas en un abrir y cerrar de ojos, con gran precisión y repetibilidad. Funciona así: se introduce un líquido o semifluido a alta presión en una cámara o molde, que se endurece y adquiere la forma deseada. El coste de funcionamiento de un molde de inyección es bastante bajo, pero el coste del utillaje para el moldeo por inyección suele ser bastante elevado. Saber qué es lo que determina el coste de un molde de inyección es fundamental para controlar los costes y tomar la mejor decisión.

¿Qué variables afectan al coste de los moldes de inyección?

Selección de materiales

La selección del material es un factor importante en el coste de un molde de inyección. Diferentes materiales pueden costar mucho más o mucho menos, y pueden hacer diferentes cosas y ser utilizados de diferentes maneras.

Tipos de material

1. Acero: El acero es el mejor material para fabricar moldes porque es duro y dura mucho tiempo. Los moldes de acero son buenos para fabricar muchas piezas porque se pueden utilizar muchas veces sin que se desgasten o se doblen. Algunos tipos de acero que se utilizan para fabricar moldes son el acero preendurecido, el acero templado (como el acero P20) y el acero de alta dureza (como el acero 420). Es importante elegir bien el tipo de acero que se va a utilizar porque puede mejorar el coste de fabricación del molde.

2. Aluminio: El aluminio se utiliza normalmente para moldes de prototipos y producciones a pequeña y mediana escala. Los moldes de aluminio, al igual que los de metal ligero, son ligeros, fáciles de mecanizar y de modificar, por lo que se utilizan en procesos de fundición en los que se necesitan modificaciones frecuentes. Los moldes de aluminio no son tan duraderos como los de acero y puede ser necesario sustituirlos antes, sobre todo cuando se trata de volúmenes de producción más elevados.

3. Aleaciones de cobre berilio: Las aleaciones de cobre berilio también son buenas porque ofrecen una alta conductividad térmica y un tiempo mínimo de enfriamiento y ciclo. Este material se utiliza normalmente en construcciones que necesitan enfriarse más rápidamente en los moldes y tener una alta eficiencia de producción. Aunque el cobre berilio puede requerir una mayor inversión inicial, su capacidad para hacerle más eficiente y ahorrarle dinero con el tiempo lo convierte en una buena opción en algunos usos.

Propiedades de los materiales

Las propiedades físicas y mecánicas de cada material dictan ciertos requisitos para el diseño de moldes y piezas, los métodos de fabricación y el rendimiento. Por ejemplo, la dureza y resistencia a la tracción del acero lo hacen perfecto para soportar altas presiones y temperaturas durante el moldeo, mientras que el aluminio es más ligero y mejor conductor térmico, lo que lo hace perfecto para la creación rápida de prototipos y la producción de pequeñas series.

Impacto en los costes

Los moldes de acero suelen ser más caros porque son un poco más resistentes y pueden utilizarse durante más tiempo con tiradas de producción elevadas. El menor coste y la facilidad de mecanizado del aluminio lo hacen más atractivo para las inversiones iniciales, sobre todo en situaciones de bajo volumen y desarrollo rápido. Algunas aleaciones de cobre berilio tienen una buena conductividad térmica, por lo que su uso puede reducir los tiempos de producción en algunos casos y proporcionar así ahorros a largo plazo.

Complejidad del diseño de moldes

Cuanto más detallada sea la diseño de moldes de inyecciónCuanto más complicado sea el diseño, más tiempo y herramientas y máquinas especiales se necesitan. Cuanto más complicado es el diseño, más tiempo y herramientas y máquinas especiales se necesitan, lo que lo hace más caro.

Geometría de la pieza

La geometría de la pieza es una de las primeras cosas que hay que tener en cuenta al diseñar un molde. Determina la complejidad del molde. Las geometrías sencillas no cuestan mucho de diseñar o fabricar. Las geometrías complejas requieren más tiempo de diseño y fabricación. Las piezas con formas y/o contornos intrincados y/o con agujeros ciegos, etc., requieren una gran precisión de mecanizado. Esto se hace con máquinas más sofisticadas y caras. Esto hace que el fabricación de moldes de inyección proceso más caro.

Número de cavidades

Los moldes pueden ser de una o varias cavidades para fabricar varias piezas de una sola vez. Los moldes multicavidad permiten fabricar más piezas con mayor rapidez, pero también son más caros y difíciles de fabricar. Diseñar y fabricar moldes multicavidad es un proceso complicado que requiere grandes conocimientos de ingeniería y métodos de producción de alta precisión para garantizar que todas las cavidades fabrican las mismas piezas.

Características del molde

También hay otras características añadidas al diseño del molde, por ejemplo, rebajes, roscas, acciones laterales que aumentan la complejidad del molde. Estas características suelen utilizarse en productos que exigen un mecanizado complejo y tienen más piezas móviles como correderas, levas o dispositivos similares para producir la forma y el tamaño deseados de un componente o conjunto concreto. También contribuyen a la complejidad general del diseño y la fabricación, y aumentan los costes de mantenimiento/operación de los productos y/o sistemas resultantes.

Tamaño y precisión del molde

El tamaño del molde y la precisión requerida son otros dos costes importantes. Los moldes más grandes y con mayores requisitos de precisión pueden resultar muy caros.

Tolerancias

La exactitud de la pieza final depende de las tolerancias del molde. Una tolerancia más baja significa más precisión, pero es más cara porque los procesos de mecanizado tienen que ser más precisos y detallados. Esto se debe a que los moldes de alta precisión requieren más máquinas y herramientas de alta precisión, llevan más tiempo y tienen más pasos de proceso para asegurarse de que todos los detalles del producto cumplen las especificaciones diseñadas.

Acabado superficial

Los requisitos de acabado superficial de las piezas moldeadas afectan al modo en que debe tratarse el molde. Un acabado superficial de mayor calidad requiere operaciones de acabado adicionales, lo que puede incrementar los costes. El acabado superficial es importante en algunas aplicaciones porque afecta al aspecto del molde y a la capacidad de desmoldeo y rendimiento de la pieza.

Volumen de producción

El coste y el tipo de molde dependen en gran medida del volumen de producción. Las demandas de producción bajas y altas también se consideran dos escenarios diferentes que implican distintos tipos de exigencias hacia los requisitos implicados de los moldes.

Producción de gran volumen frente a producción de bajo volumen

Cuando se fabrica una gran cantidad de algo, se necesita un molde que aguante. Quiere un molde que pueda funcionar durante mucho tiempo sin necesidad de mucho mantenimiento o sustitución. Estos moldes suelen ser de acero de alta resistencia. Cuestan más al principio, pero son más baratos a largo plazo si va a fabricar muchas piezas iguales.

Si su producción es de bajo volumen, puede optar por moldes y materiales de bajo coste, como el aluminio u otros materiales de conformado rápido. Estos moldes se fabrican en menos tiempo, cuestan menos por adelantado y son ideales para prototipos rápidos y primeros artículos. Suelen utilizarse en la producción de tiradas cortas y son buenos para iteraciones rápidas de diseño de prototipos. Pero no duran tanto, por lo que es posible que tenga que sustituirlos o mantenerlos más a menudo.

Impacto en los costes

Los moldes de gran volumen están fabricados para durar un número significativo de ciclos e incorporan características de diseño que mejoran la eficacia, como ciclos más rápidos, que requieren menos mantenimiento. El precio inicial puede ser elevado, pero el coste de producción se reduce con el tiempo. Los moldes de bajo volumen se centran en el coste inicial del molde y no necesariamente en su uso y desgaste a largo plazo. Los moldes de bajo volumen son más adecuados para proyectos de tiradas cortas o para el desarrollo de prototipos.

Base de molde y componentes

Hemos aprendido que la elección de la base del molde y los componentes tiene un gran impacto en los costes del molde. Utilizar bases de molde estándar y componentes de alta calidad no solo hace que los moldes funcionen mejor y duren más, sino que también cuesta más por adelantado.

Bases de molde estándar frente a personalizadas

Las bases de molde estándar suelen estar prefabricadas y existen en varios tamaños. Son más baratos que los portamoldes a medida, que se fabrican específicamente para un proyecto concreto. Utilizar bases de molde estándar tiene las ventajas de ser más barato y rápido de conseguir, mientras que las bases de molde a medida tienen más opciones de diseño y pueden ser más apropiadas.

Calidad de los componentes

El tipo y la calidad de los componentes del molde, como los pasadores eyectores, los canales de refrigeración y los raíles guía, tienen un impacto directo en el rendimiento del molde y en la vida útil del mismo. Incorporar componentes muy duraderos y de alta calidad puede aumentar el coste inicial, pero le ahorrará más dinero en costes de mantenimiento y sustitución. La selección de buenos materiales puede mejorar el rendimiento general del molde y aumentar la eficacia de la producción al eliminar las costosas comprobaciones de control de calidad, reducir los tiempos de inactividad y aumentar la vida útil del molde.

Herramientas y mecanizado

El precio de un molde depende de la tecnología que se elija para fabricarlo. Hay diferentes maneras de hacer un molde, y cada una de ellas tiene diferentes formas de fabricar el utillaje y de mecanizarlo.

Mecanizado CNC

Fabricación de moldes utiliza la tecnología CNC porque es precisa y repetible. Los costes dependen de la intensidad y de los factores de mayor duración del mecanizado CNC. Las máquinas CNC y los programas de mecanizado que utilizan fresas de alta precisión consumen mucho tiempo y requieren más habilidades, por lo que los costes de fabricación son más elevados.

EDM (Mecanizado por descarga eléctrica)

La electroerosión se utiliza para crear piezas intrincadas y complejas que son difíciles de fabricar con los métodos de mecanizado tradicionales. Sin embargo, la electroerosión es lenta y cara. La electroerosión requiere herramientas y técnicas especiales que exigen habilidades y equipos adicionales, lo que encarece el coste de fabricación de la pieza. Pero sin la electroerosión, no podría fabricar algunas de las piezas complejas que necesita.

Fabricación aditiva

Impresión 3D: El auge de la fabricación aditiva para prototipos y moldes. Hay que tener en cuenta que esta tecnología aún está en desarrollo y puede ser beneficiosa al ayudar a ahorrar costes en determinadas aplicaciones. La AM facilita el desarrollo rápido de geometrías y arquitecturas complejas, así como la fabricación rápida, lo que ahorrará tiempo y costes de mecanizado, pero podría ser menos rentable para la producción en masa.

Experiencia de los fabricantes de moldes

Las habilidades y los conocimientos del fabricante de moldes son decisivos a la hora de determinar el coste y la calidad del molde. Elegir al fabricante de moldes adecuado le garantizará un buen molde que funcione correctamente.

Experiencia y reputación

El coste del moldeo depende de muchas cosas. Depende de lo bueno que sea el fabricante de moldes y de lo conocido que sea. Cuanto mejor sea el fabricante de moldes, más caros son, pero te dan una garantía sobre el molde. Garantizan que el molde funcionará y que lo hará durante mucho tiempo. Si eliges un buen fabricante de moldes, no tendrás que pagar por los errores que cometan ni por el tiempo extra que tarden en diseñar y fabricar el molde.

Ubicación

El lugar donde se fabriquen los moldes influirá en lo que pague por ellos. Los moldes fabricados en países con costes laborales más bajos serán más baratos, pero también pueden causar grandes problemas de calidad y plazos de entrega. Así que, a la hora de elegir proveedor, hay que encontrar un buen equilibrio entre el coste y los riesgos de calidad y logística.

Plazo de entrega y requisitos

El plazo de entrega y las especificaciones de envío también afectan al coste total del utillaje para moldes. Los envíos urgentes o especiales pueden conllevar gastos adicionales.

Pedidos urgentes

Algunos trabajos son más urgentes que otros y deben entregarse en menos tiempo, por lo que conllevan cargos adicionales a las horas y el calendario de producción normales. Algunos clientes pueden requerir un pedido urgente que obligue a modificar el calendario de producción, lo que puede suponer mayores costes para los fabricantes e incluso afectar a la calidad del producto o al plazo de entrega.

Plazo de entrega estándar

Los plazos de entrega estándar evitan cualquier aumento adicional de los costes debido a la ineficacia en la programación, lo que supone un ahorro de costes para todos. Los plazos de entrega razonables también dan tiempo a los fabricantes para probar adecuadamente los moldes y confirmar que se puede confiar en el rendimiento del molde.

Mantenimiento y durabilidad

Cuando piense en el coste, piense también en cuánto durará el producto. Los moldes de buena calidad que duran mucho tiempo significan que no tendrá que gastar tanto dinero en su mantenimiento y sustitución. Es una buena relación calidad-precio.

Vida útil del moho

Otro factor muy importante es la vida media de un molde. Los moldes con mayor durabilidad pueden pasar por muchos ciclos sin sufrir grandes daños, y suelen aportar más valor a largo plazo aunque puedan resultar caros al principio. Seleccionar materiales y piezas que puedan durar mucho tiempo también ayudará a aumentar la vida útil de las unidades y a ahorrar costes de mantenimiento y sustitución de moldes.

Costes de mantenimiento

Por lo tanto, es una buena idea mantener sus moldes. La frecuencia y la cantidad depende del diseño del molde y de su fabricación, lo que influye en su coste. Un buen plan de mantenimiento puede reducir los tiempos de inactividad y las interrupciones de la producción, mejorando la eficacia de la producción y la calidad del producto.

Avances tecnológicos

La tecnología también tiene mucho que decir cuando se trata de hacer moldes más eficaces y rentables. Las grandes tendencias en fabricación de moldes de inyección ahora mismo son la automatización y las herramientas informáticas de lujo para ayudar a gestionar el proceso de fabricación.

Automatización

El uso de la automatización en la fabricación de moldes, como el mecanizado robotizado y el control de calidad automatizado, mejora la precisión y la productividad al tiempo que reduce los costes de mano de obra y los errores. Los equipos automatizados pueden funcionar 24 horas al día, 7 días a la semana y producir piezas de mayor calidad, lo que aumenta los índices de producción, pero son caros por adelantado. La automatización de procesos puede ahorrar dinero a largo plazo y mejorar la eficacia general de la producción.

Software y herramientas de simulación

Las herramientas CAD/CAM son excelentes para diseñar y probar moldes antes de fabricarlos. Facilitan el diseño y las pruebas de moldes porque le ayudan a encontrar y corregir errores antes de fabricar el molde. Los programas informáticos modernos para crear modelos en 3D y probar moldes facilitan la detección y corrección de errores, ya que muestran lo que está mal y permiten probar el diseño en el ordenador. Estas herramientas cuestan dinero, pero le ahorran dinero al ayudarle a hacer mejores moldes.

Consideraciones medioambientales y reglamentarias

Otra cosa que puede afectar a los costes de la eliminación del moho son los factores medioambientales y normativos. Puede acarrear más costes y suele llevar mucho tiempo, pero puede estimular el desarrollo sostenible y aportar beneficios económicos y sociales a largo plazo.

Costes de cumplimiento

Cumplir las normativas medioambientales y de otro tipo cuesta más dinero. Esto significa utilizar materiales respetuosos con el medio ambiente, gestionar los residuos y garantizar la seguridad y la salud de los trabajadores. Los costes de cumplimiento son cosas como seguir las normas del gobierno y de otros países, seguir las normas sobre el medio ambiente y seguir las normas sobre la seguridad de los trabajadores. Aunque estas cosas cuestan dinero, ayudan a mantener baja la contaminación y dan buena imagen a la empresa.

Prácticas sostenibles

Algunas prácticas sostenibles pueden tener algunos costes a corto plazo, como los derivados del uso de materiales reciclados y la reducción del consumo de energía, pero estos costes pueden compensarse a largo plazo con el ahorro de costes y la mejora de la imagen corporativa. La fabricación sostenible de moldes puede minimizar o evitar los residuos y el uso de energía, las emisiones medioambientales, e incluso podría dar lugar a una promoción gubernamental (subvenciones o créditos fiscales).

Conclusión

Hay muchos factores que influyen en el coste global de moldes de inyección. Entre ellos figuran el material, el tipo de pieza, la complejidad del diseño, los volúmenes de producción y la tecnología. Estos factores ayudan al fabricante a tomar una decisión sobre si invertir en el coste inicial del molde frente a la eficacia y eficiencia a largo plazo.

Con la información de este artículo, podrá superar los retos y la confusión que supone calcular el coste de los moldes, controlar sus presupuestos y mejorar su proceso de fabricación en general. En lo que respecta a los costes, debe elegir cuidadosamente los materiales y diseños, utilizar tecnología innovadora y equipos que ahorren mano de obra, y prestar atención a la longevidad de los moldes.

En el cambiante mundo actual de la fabricación, mantenerse al día con las nuevas tecnologías y formas de fabricación, así como seguir las consideraciones medioambientales y legales, definitivamente le ayudará a mantenerse en el juego. Hay muchas cosas que afectan a los costes de los moldes de inyección y, para poder realizar con éxito un moldeo de bajo coste, hay que tener un control absoluto sobre ellas.