El moldeo por inyección y la impresión 3D son las dos tecnologías de fabricación más populares para fabricar piezas de plástico. También son las opciones preferidas para el diseño, la I+D y la fabricación. El auge de la tecnología de impresión 3D asequible nos ha proporcionado una potente herramienta para la creación rápida de prototipos y una alternativa al moldeo por inyección para la fabricación de piezas y productos de plástico. Tanto el moldeo por inyección como la impresión 3D son tecnologías versátiles y eficaces, pero siempre hay un método que se adapta mejor a su proyecto.

En el mundo de la fabricación existe la idea errónea de que la impresión 3D puede sustituir al moldeo por inyección y ser la clara vencedora en todos los aspectos. Pero ambas tecnologías tienen sus pros y sus contras. En esta entrada del blog, te daré una rápida visión general y compararé las dos tecnologías para ayudarte a tomar mejores decisiones sobre tu trabajo.

Moldeo por inyección

El moldeo por inyección, también conocido como moldeo por inyección, es un método de moldeo que combina la inyección y el moldeo. Las ventajas del moldeo por inyección método son la velocidad de producción rápida y alta eficiencia, la operación puede ser automatizada, hay muchos diseños y colores, las formas pueden ser de simple a complejo, y los tamaños pueden ser de grande a pequeño, y las dimensiones del producto son exactos, los productos son fáciles de reemplazar, y se puede hacer en formas complejas Piezas, moldeo por inyección es adecuado para la producción en masa y productos de forma compleja y otros campos de procesamiento de moldeo.

Cuando la temperatura es la adecuada, el plástico fundido se mezcla con un tornillo, se inyecta en el molde con mucha presión, se enfría, se endurece y se obtiene la pieza. Esta es una buena manera de hacer un montón de piezas que son difíciles de hacer y es una de las grandes maneras de hacer piezas.

1. Ventajas del moldeo por inyección

Una de las grandes ventajas del moldeo por inyección es que puede producir muchas piezas con gran precisión y una repetibilidad perfecta. Cuando se utiliza el moldeo por inyección de plástico, se puede elegir entre una gran variedad de materiales. Cada material puede tener miles de variaciones diferentes con aditivos que les dan diferentes propiedades. Usted puede tener diferentes pesos, costos, flexibilidades, sólo para la plasticidad, y las posibilidades son infinitas.

El moldeo por inyección permite fabricar muchas piezas al mismo tiempo y con detalles muy precisos. Es muy fácil añadir detalles a las piezas moldeadas por inyección porque el proceso es muy repetible. El moldeo por inyección facilita mucho la fabricación de piezas más resistentes. De hecho, se pueden poner rellenos en el molde de inyección.

2. ¿Cómo utilizar el moldeo por inyección?

Para este tipo de fabricación se necesitan grandes máquinas. Estas máquinas tienen una tolva, un émbolo de inyección y un calentador. Hacer moldes de esta manera es un poco caro, y si tienes que hacer muchos cambios en tu producto, tienes que hacer un molde nuevo cada vez, lo que puede ser realmente caro. Como estos moldes suelen ser de acero, es un poco difícil hacer cambios y no es bueno para hacer tu prototipo. Pero si vas a hacer muchos, es una forma estupenda de ahorrar tiempo y dinero.

Ⅱ. Impresión 3D

La impresión 3D es un tipo de tecnología de prototipado rápido, también conocida como fabricación aditiva. Se trata de una tecnología que utiliza materiales adhesivos como metal en polvo o plástico para construir objetos mediante impresión capa a capa basada en archivos de modelos digitales.

1. Ventajas de la impresión 3D

Utilizar la impresión 3D tiene muchas ventajas, lo que la convierte en un verdadero complemento de las técnicas de fabricación tradicionales. En primer lugar, la impresión 3D es ideal para la iteración de productos. La impresión 3D se ha considerado durante mucho tiempo una tecnología de prototipado rápido. Esto ya no es así, puesto que también se ha convertido en una tecnología de fabricación fiable. Sin embargo, la creación rápida y sencilla de prototipos sigue siendo una de las mejores ventajas que ofrece esta tecnología de fabricación.

Cuando utilizas la impresión 3D, imprimes tu proyecto para probarlo, utilizas el software de modelado de impresión 3D para realizar cualquier cambio y, a continuación, vuelves a imprimir para ver si los cambios han funcionado. Esta flexibilidad le ahorrará tiempo y dinero, pero también le ayudará a fabricar mejores productos.

El uso de la impresión 3D también le ayuda a evitar el desperdicio de materiales. En comparación con los métodos tradicionales de mecanizado CNC, la impresión 3D sólo utiliza la cantidad de material necesaria para todo el proyecto, lo que reduce los residuos y disminuye los costes de producción. Con la impresión 3D, también puede mejorar la gestión de la cadena de suministro y evitar el coste de almacenar inventario adicional.

2. ¿Cómo utilizar la impresión 3D?

Desde entonces Impresión 3D ha habido docenas de diferentes tipos de impresoras 3D para elegir. Si sólo necesitas imprimir un poco de filamento de impresión 3D, puedes comprar una impresora 3D como una impresora FDM. Si necesitas mejores materiales y mejores procesos de producción, puedes gastar más dinero para comprar una impresora 3D de grado industrial más profesional como una impresora 3D SLS. El coste de comprar una impresora 3D depende de lo que necesites para tu proyecto y de cuánto dinero tengas. Si vas a desarrollar nuevos productos realmente rápido, merecerá la pena.

Ⅲ. Diferencia entre impresión 3D y moldeo por inyección

Cuando esté listo para empezar a desarrollar un nuevo proyecto, debe pensar en la tecnología de fabricación que va a utilizar. Tanto si se trata de impresión 3D como de moldeo por inyección, necesita comprender las diferencias entre ambas para poder decidir qué tecnología es la mejor para su proyecto. En este artículo, compararemos los métodos de producción, los costes de fabricación, los campos de aplicación y otros aspectos para comprender todos los pros y los contras del moldeo por inyección y la impresión 3D.

1. Modo de producción

El moldeo por inyección sigue siendo la mejor opción para la fabricación tradicional de grandes volúmenes y a gran escala, ya que puede fabricar productos estandarizados a bajo coste y a gran escala siempre que se disponga de moldes de inyección.

La impresora 3D es diferente de la tradicional proceso de moldeo por inyección. No requiere herramientas tradicionales, fijaciones, máquinas herramienta ni moldes. Puede convertir directamente cualquier forma del ordenador en un modelo físico de forma automática, rápida, directa y relativamente precisa. Gracias al gran tamaño de la impresora 3D, cuanto más complejos y no sólidos son los objetos, mayor es la velocidad de procesamiento y más se ahorran costes de materias primas, por lo que es más adecuada para la fabricación de productos personalizados y diversificados.

2. Coste de fabricación

Como hay muchas materias primas disponibles para el moldeo por inyección, se puede producir a gran escala, rápidamente y de forma estandarizada, lo que también favorece la reducción del coste de un solo producto. Por lo tanto, en términos de costes de fabricación, el coste del moldeo por inyección es mucho menor que el de la tecnología de impresión 3D.

Sin embargo, para la fabricación industrial, el verdadero vínculo de ahorro de costes de la impresión 3D reside en la modificación del prototipo. Modificar el prototipo solo requiere modificar el modelo CAD y no conlleva ningún coste de fabricación.

En el moldeo por inyección, si el prototipo es un molde de acero, el coste de modificación será relativamente bajo, pero si se utilizan herramientas de moldeo de aleación de aluminio, el coste será mucho mayor. Esta es también la razón por la que muchas empresas o personas que actualmente se dedican al diseño de moldes eligen las impresoras 3D de Chuangxiang 3D para el diseño y la impresión de moldes.

3. Áreas de aplicación

En la actualidad, el moldeo por inyección es el método más adecuado para fabricar muchas piezas iguales. Es perfecto para hacer un montón de la misma cosa.

La impresión 3D consiste en introducir una imagen 3D en el ordenador e imprimirla. Incluso puedes imprimir un molde o una pieza. Es una forma rápida de hacer cosas. La gente utiliza las impresoras 3D para hacer todo tipo de cosas, como juguetes, edificios y moldes.

Ⅳ. Factores a tener en cuenta al elegir moldeo por inyección o impresión 3D.

1. Tamaño del lote

El número de piezas que necesita es un factor importante a la hora de decidir qué proceso utilizar. El moldeo por inyección es ideal para series de producción de gran volumen (más de 1.000 piezas por serie). Para lotes pequeños (menos de 10 piezas), la impresión 3D es mejor y más barata. Para procesos de impresión 3D sencillos como SLA o SLS, para plásticos baratos, piezas únicas o lotes pequeños (iguales y diferentes), la impresión 3D es sin duda una buena opción. MJF o SLS también son una buena opción para cantidades medias (10-1000) y son muy comunes.

Conclusión: El moldeo por inyección es genial para la producción en masa, mientras que para lotes pequeños, la impresión 3D es el camino a seguir.

2. Complejidad del diseño

Cuando se quiere fabricar una pieza con moldeo por inyección, hay que hacer un molde para ella. Hacer un modelo CAD para moldeo por inyección no es fácil. Hay que tener en cuenta muchas cosas. Por ejemplo, si la pieza tiene un ángulo recto, es difícil sacarla del molde. Si se trata de una zona delicada, hay que tener mucho cuidado. Pero si quieres hacer una pieza compleja, la impresión 3D es genial. No importa lo compleja que sea tu pieza, la impresión 3D puede hacerla.

Por tanto, si quiere fabricar una pieza, compruebe si puede hacerlo con moldeo por inyección. Si no puedes, cambia de pieza. Si puedes, utiliza la impresión 3D.

3. Ciclo de producción

Si necesita piezas de inmediato, recurra a Impresión 3D. El moldeo por inyección lleva más tiempo porque hay que diseñar y construir un molde perfecto basado en el análisis del diseño (10-30 días). La impresión 3D es mucho más rápida. Normalmente puedes tener tus piezas fabricadas en 1-5 días, en función del material y los requisitos del proceso.

Conclusión: Si necesita piezas inmediatamente, elija la impresión 3D.

4. Personalización

Una vez que se hace un molde para moldeo por inyección, cuesta mucho dinero y tiempo cambiarlo. El moldeo por inyección no sirve para personalizar piezas o cambiar diseños existentes. Lo que obtienes del molde es lo que obtienes, y cambiarlo es muy difícil. La impresión 3D, en cambio, es ideal para personalizar, y todo lo que se necesita es un archivo CAD modificado o personalizado. Por tanto, es buena para prototipos, piezas de prueba.

Conclusión: la impresión 3D es buena para crear prototipos y personalizar.

5. Resistencia de los materiales

Las piezas fabricadas por moldeo por inyección tienen una sola capa sólida, lo que las hace más resistentes porque no hay grietas ni puntos débiles. En la impresión 3D, las piezas se fabrican capa por capa, lo que afecta a su resistencia general. La impresión 3D puede tener capas visibles o defectos en el proceso de fabricación, lo que no suele ocurrir con el moldeo por inyección de plástico.

Conclusión: Si la resistencia del material es una prioridad, elija el moldeo por inyección.

6. Acabado superficial

Aunque las capas impresas en 3D sean pequeñas y estén muy juntas, se pueden ver. Esto crea un patrón de capas escalonadas en el objeto acabado, por muy fino que sea el detalle de la capa. Esto puede causar problemas si desea fabricar objetos que rocen con otros objetos, como piezas de máquinas que tocan y se mueven. En este caso, hay que alisar el objeto después de imprimirlo, lo que supone un paso adicional.

En cambio, en el moldeo por inyección no hay que preocuparse por las crestas y las capas, porque el material se vierte como una sola capa y tiene un acabado superficial casi perfectamente liso. Además, las piezas moldeadas por inyección pueden alisarse fácilmente una vez fabricadas.

Conclusiones: En términos de buen acabado superficial, el moldeo por inyección es la primera opción.

7. Residuos materiales

El moldeo por inyección es muy eficaz porque utiliza exactamente la misma cantidad de material para cada diseño. Esto lo convierte en una forma muy eficiente de producir objetos en masa sin temor a desperdicios. Por otro lado, algunas tecnologías de impresión 3D pierden algo de material al construir estructuras de soporte. Aunque el polvo de material pueda reutilizarse, sólo puede hacerse unas pocas veces, ya que de lo contrario cambian las propiedades del material.

Conclusión: La impresión 3D genera muy pocos residuos, como estructuras de soporte, impresiones fallidas que hay que eliminar durante la posproducción, pero cuando se utiliza para producir unidades sueltas o lotes pequeños, los residuos no son tan importantes, mientras que para lotes grandes, Los residuos son enormes. Por lo tanto, si desea producir en grandes cantidades, es mejor optar por moldeo por inyección ya que no se desperdicia material.

Ⅴ. Conclusión

¿Sustituirá la impresión 3D a la tecnología de moldeo por inyección? Creo que mucha gente tiene su propia respuesta a esta pregunta. A corto plazo, la tecnología actual de impresoras 3D aún no es capaz de subvertir las economías de escala del moldeo por inyección, pero para la producción de piezas más pequeñas, la impresión 3D tiene un potencial considerable. A largo plazo, debido a los diferentes procesos y a las diferentes necesidades, a menos que la impresión 3D sea más rápida y barata en el futuro, las dos industrias existirán al mismo tiempo.

Cuando se trata de tecnología de procesamiento, la impresión 3D construye las cosas capa por capa. Es un engorro y no es muy eficaz. Se utiliza sobre todo para hacer cosas sofisticadas. El moldeo por inyección utiliza un molde para dar forma a las cosas. Es más rápido y sencillo. Se pueden hacer muchas cosas a la vez y es barato.

En lo que respecta a la demanda, la tecnología de impresión 3D se centra más en productos de vanguardia, como el corazón impreso en 3D. La Universidad de Tel Aviv (Israel) utilizó Tecnología de impresión 3D para crear el primer corazón "completo" del mundo con células, vasos sanguíneos, ventrículos y aurículas. "Es la primera vez que alguien logra diseñar e imprimir un corazón completo con células, vasos sanguíneos, ventrículos y cavidades", afirma el profesor Tal Dvir, investigador principal del estudio y miembro de la Facultad de Biología Celular Molecular y Biotecnología, el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, el Centro de Nanociencia y Nanotecnología y el Centro Sagol de Biotecnología Regenerativa de la TAU. "En el pasado se había conseguido imprimir en 3D la estructura de un corazón, pero no con células ni con vasos sanguíneos. Nuestros resultados demuestran el potencial de nuestro enfoque para la ingeniería personalizada de tejidos y la sustitución de órganos en el futuro." La tecnología de moldeo por inyección se centra en diversos productos industriales. La mayoría de los productos de plástico del mercado se fabrican con máquinas de moldeo por inyección.

A la hora de decidir entre el moldeo por inyección y la impresión 3D, todo depende de su proyecto específico. Si desea fabricar muchas piezas, la impresión 3D será más lenta que el moldeo por inyección. Si desea fabricar muchas piezas, el moldeo por inyección sigue siendo la mejor opción. Si lo que busca es calidad, las piezas fabricadas con impresión 3D no tienen las mismas propiedades físicas y no van a ser tan duraderas como las fabricadas con moldeo por inyección. Por último, desde el punto de vista de los costes, el moldeo por inyección es más barato.