A impressão 3D pode substituir a moldagem por injeção?

Molde de injeçãoing and 3D printing are the two most popular manufacturing technologies for making plastic parts. They’re also the go-to choices for design, R&D, and manufacturing. The rise of affordable 3D printing technology has given us a powerful tool for rapid prototyping and an alternative to injection molding for manufacturing plastic parts and products. Both injection molding and 3D printing are versatile, effective technologies, but there’s always one method that’s better suited for your project.

Existe um equívoco comum no mundo do fabrico de que a impressão 3D pode substituir a moldagem por injeção e ser a clara vencedora em todos os aspectos. Mas ambas as tecnologias têm os seus próprios prós e contras. Nesta publicação do blogue, vou dar-lhe uma visão geral rápida e comparar as duas tecnologias para o ajudar a tomar melhores decisões sobre o seu trabalho.

Ⅰ.Moldagem por injeção

Injection molding, also known as injection molding, is a molding method that combines injection and molding. The advantages of the injection molding method are fast production speed and high efficiency, the operation can be automated, there are many designs and colors, the shapes can be from simple to complex, and the sizes can be from large to small, and the product dimensions are accurate, the products are easy to replace, and can be made into complex shapes Parts, injection molding is suitable for mass production and complex-shaped products and other molding processing fields.

Quando a temperatura é a correta, o plástico derretido é misturado por um parafuso, é injetado no molde com muita pressão, arrefece e endurece e obtém-se uma peça. Esta é uma boa maneira de fazer muitas peças que são difíceis de fazer e é uma das grandes formas de fazer peças.

1. Vantagens da Moldagem por Injeção

Uma das grandes vantagens da moldagem por injeção é o facto de poder produzir muitas peças com grande precisão e perfeita repetibilidade. Quando se utiliza a moldagem por injeção de plástico, há muitos materiais diferentes por onde escolher. Cada material pode ter milhares de variações diferentes com aditivos que lhes conferem propriedades diferentes. Pode ter diferentes pesos, custos, flexibilidades, apenas para a plasticidade, e as possibilidades são infinitas.

A moldagem por injeção permite-lhe fazer muitas peças ao mesmo tempo e fazer detalhes muito finos. É muito fácil acrescentar detalhes às peças moldadas por injeção porque o processo é muito repetível. A moldagem por injeção facilita a produção de peças mais resistentes. De facto, é possível colocar enchimentos no molde de injeção.

2. Como utilizar a moldagem por injeção?

Para este tipo de fabrico, são necessárias grandes máquinas. Estas máquinas têm um funil, um êmbolo de injeção e um aquecedor. Fazer moldes desta forma é um pouco caro e, se tiver de fazer muitas alterações ao seu produto, tem de fazer um novo molde de cada vez, o que pode ser muito dispendioso. Uma vez que estes moldes são normalmente feitos de aço, é um pouco difícil fazer alterações e não é bom para fazer o seu protótipo. Mas se vai fazer muitos moldes, esta é uma óptima maneira de poupar tempo e dinheiro.

Ⅱ. Impressão 3D

A impressão 3D é um tipo de tecnologia de prototipagem rápida, também conhecida como fabrico aditivo. É uma tecnologia que utiliza materiais adesivos, como metal em pó ou plástico, para construir objectos através da impressão camada a camada com base em ficheiros de modelos digitais.

1. Vantagens da impressão 3D

Existem muitas vantagens na utilização da impressão 3D, o que a torna um verdadeiro complemento às técnicas de fabrico tradicionais. Em primeiro lugar, a impressão 3D é óptima para a iteração de produtos. A impressão 3D foi durante muito tempo considerada uma tecnologia de prototipagem rápida. Este já não é o caso, uma vez que se tornou também uma tecnologia de fabrico fiável. No entanto, a prototipagem rápida e fácil continua a ser uma das melhores vantagens que esta tecnologia de fabrico oferece.

Quando utiliza a impressão 3D, imprime o seu projeto para o testar, utiliza o software de modelação de impressão 3D para fazer quaisquer alterações e depois imprime novamente para ver se as alterações funcionaram. Esta flexibilidade poupar-lhe-á tempo e dinheiro, mas também o ajudará a criar produtos melhores.

A utilização da impressão 3D também ajuda a evitar o desperdício de materiais. Em comparação com os métodos tradicionais de maquinagem CNC, a impressão 3D utiliza apenas a quantidade de material necessária para todo o projeto, o que reduz o desperdício e os custos de produção. Com a impressão 3D, pode também melhorar a gestão da cadeia de fornecimento e evitar o custo de armazenar inventário extra.

2. Como utilizar a impressão 3D?

Ever since 3D printing came out, there have been dozens of different types of 3D printers to choose from. If you just need to print some 3D printing filament, you can buy a 3D printer like an FDM printer. If you need better materials and better production processes, you can spend more money to buy a more professional industrial-grade 3D printer like an SLS 3D printer. The cost of buying a 3D printer depends on what you need for your project and how much money you have. If you’re developing new products really fast, it’s going to be worth it.

Ⅲ. A diferença entre impressão 3D e moldagem por injeção

Quando se está pronto para começar a desenvolver um novo projeto, é necessário pensar na tecnologia de fabrico que se vai utilizar. Quer se trate de impressão 3D ou de moldagem por injeção, é necessário compreender as diferenças entre as duas para poder decidir qual a melhor tecnologia para o seu projeto. Neste artigo, vamos comparar os métodos de produção, os custos de fabrico, os campos de aplicação e outros aspectos para compreender todos os prós e contras da moldagem por injeção e da impressão 3D.

1. Modo de produção

A moldagem por injeção continua a ser a melhor escolha para o fabrico tradicional de grande volume e em grande escala, porque pode produzir produtos normalizados a baixo custo e em grande escala, desde que existam moldes de injeção.

The 3D printer is different from the traditional injection molding process. It does not require traditional tools, fixtures, machine tools or any molds. It can directly convert any shape of the computer into a physical model automatically, quickly, directly and relatively accurately. Thanks to the large size of the 3D printer, the more complex and non-solid objects are, the faster the processing speed is and the more raw material costs are saved, so it is more suitable for the manufacturing of personalized and diversified products.

2. Custo de fabrico

Uma vez que existem muitas matérias-primas disponíveis para a moldagem por injeção, esta pode ser produzida em grande escala, rapidamente e de forma padronizada, o que também contribui para reduzir o custo de um único produto. Por conseguinte, em termos de custos de fabrico, o custo da moldagem por injeção é muito inferior ao da tecnologia de impressão 3D.

No entanto, para o fabrico industrial, a verdadeira ligação de poupança de custos da impressão 3D reside na modificação do protótipo. A modificação do protótipo requer apenas a modificação do modelo CAD e não implica quaisquer custos de fabrico.

Na moldagem por injeção, se o protótipo for um molde de aço, o custo de modificação será relativamente baixo, mas se forem utilizadas ferramentas de moldagem em liga de alumínio, o custo será muito mais elevado. Esta é também a razão pela qual muitas empresas ou indivíduos atualmente envolvidos no design de moldes escolhem as impressoras 3D 3D Chuangxiang para o design e impressão de moldes.

3. Domínios de aplicação

Atualmente, a moldagem por injeção é a melhor forma de fabricar uma grande quantidade da mesma coisa. É perfeito para fazer muitas coisas iguais.

A impressão 3D é quando se coloca uma imagem 3D no computador e este imprime uma coisa real. Até se pode imprimir um molde ou uma peça. É uma forma rápida de fazer coisas. As pessoas utilizam as impressoras 3D para fazer todo o tipo de coisas, como brinquedos, edifícios e moldes.

Ⅳ. Fatores a serem considerados ao escolher a moldagem por injeção ou impressão 3D

1. Tamanho do lote

O número de peças de que necessita é um fator importante para decidir qual o processo a utilizar. A moldagem por injeção é excelente para séries de produção de grande volume (mais de 1000 peças por série). Para pequenos lotes (menos de 10 peças), a impressão 3D é melhor e mais barata. Para processos de impressão 3D simples como SLA ou SLS, para plásticos baratos, peças únicas ou pequenos lotes (iguais e diferentes), a impressão 3D é definitivamente uma boa escolha. A MJF ou a SLS são também uma boa opção para quantidades médias (10-1000) e são muito comuns.

Conclusão: A moldagem por injeção é óptima para a produção em massa, enquanto que para pequenos lotes, a impressão 3D é o caminho a seguir.

2. Complexidade do projeto

Quando se pretende fazer uma peça com moldagem por injeção, é necessário fazer um molde para a mesma. Fazer um modelo CAD para moldagem por injeção não é fácil. Há muitos aspectos a ter em conta. Por exemplo, se a peça tiver um ângulo reto, é difícil tirá-la do molde. Se tiver uma área delicada, tem de ter muito cuidado com ela. Mas se quiser fazer uma peça complexa, a impressão 3D é óptima. Independentemente da complexidade da peça, a impressão 3D é capaz de a fazer.

Por isso, se quiser fazer uma peça, verifique se pode fazê-la com moldagem por injeção. Se não for possível, mude a peça. Se puder, utilize a impressão 3D.

3. Ciclo de produção

If you need parts right away, go with 3D printing. Injection molding takes longer because you have to design and build a perfect mold based on design analysis (10-30 days). 3D printing is much faster. You can usually get your parts made in 1-5 days, depending on the material and process requirements.

Conclusão: Se precisar de peças imediatamente, escolha a impressão 3D.

4. Personalização

Quando se faz um molde para moldagem por injeção, custa muito dinheiro e tempo alterá-lo. A moldagem por injeção não é boa para personalizar peças ou alterar desenhos existentes. O que se obtém do molde é o que se obtém, e alterá-lo é muito difícil. A impressão 3D, por outro lado, é óptima para a personalização, e tudo o que precisa é de um ficheiro CAD modificado ou personalizado. Por isso, é boa para protótipos, peças de teste.

Conclusão: A impressão 3D é boa para a criação de protótipos e para a personalização.

5. Resistência dos materiais

As peças fabricadas por moldagem por injeção têm uma única camada sólida, o que as torna mais fortes porque não existem fissuras ou pontos fracos. Na impressão 3D, as peças são fabricadas camada a camada, o que afecta a sua resistência global. A impressão 3D pode ter camadas visíveis ou defeitos no processo de fabrico, o que normalmente não acontece com a moldagem por injeção de plástico.

Conclusão: Se a resistência do material for uma prioridade, escolha a moldagem por injeção.

6. Acabamento da superfície

Apesar de as camadas impressas em 3D serem pequenas e estarem muito próximas umas das outras, ainda é possível vê-las. Isto cria um padrão de camadas escalonadas no objeto acabado, independentemente do grau de detalhe da camada. Isto pode causar problemas se quiser fazer objectos que roçam noutros objectos, como peças de máquinas que se tocam e movem. Neste caso, é necessário alisar o objeto depois de o imprimir, o que constitui um passo adicional.

Em contrapartida, na moldagem por injeção, não tem de se preocupar com sulcos e camadas porque o material é vertido como uma única camada e tem um acabamento de superfície quase perfeitamente liso. Além disso, as peças moldadas por injeção podem ser facilmente alisadas depois de fabricadas.

Conclusão: Em termos de bom acabamento de superfície, a moldagem por injeção é a primeira escolha.

7. Resíduos de materiais

A moldagem por injeção é muito eficiente porque utiliza exatamente a mesma quantidade de material para cada desenho. Isto torna-a uma forma muito eficiente de produzir objectos em massa sem receio de desperdício. Por outro lado, algumas tecnologias de impressão 3D perdem algum material ao construir estruturas de suporte. Mesmo que o pó de material possa ser reutilizado, só pode ser reutilizado algumas vezes, caso contrário as propriedades do material alterar-se-ão.

Conclusão: A impressão 3D gera muito poucos resíduos, tais como estruturas de suporte, impressões falhadas que têm de ser removidas durante a pós-produção, mas quando é utilizada para produzir unidades individuais ou pequenos lotes, os resíduos não são tão importantes, ao passo que para grandes lotes, os resíduos são enormes. Por conseguinte, se pretender produzir em grandes quantidades, é preferível optar por moldagem por injeção pois não há desperdício de material.

Ⅴ. Conclusão

A impressão 3D irá substituir a tecnologia de moldagem por injeção? Penso que muitas pessoas têm a sua própria resposta a esta pergunta. A curto prazo, a atual tecnologia de impressão 3D ainda não é capaz de subverter as economias de escala da moldagem por injeção, mas para a produção de peças mais pequenas, a impressão 3D tem um potencial considerável. A longo prazo, devido aos diferentes processos e às diferentes necessidades, a menos que a impressão 3D seja mais rápida e mais barata no futuro, as duas indústrias existirão ao mesmo tempo.

Quando se trata de tecnologia de processamento, a impressão 3D constrói as coisas camada por camada. É uma trabalheira e não é muito eficiente. É sobretudo utilizada para fazer coisas extravagantes. A moldagem por injeção utiliza um molde para dar forma ao material. É mais rápido e mais fácil de fazer. Pode fazer-se uma grande quantidade de material de uma só vez e é barato.

No que diz respeito à procura, a tecnologia de impressão 3D está mais centrada em produtos de ponta, como o coração impresso em 3D, recentemente falado. A Universidade de Tel Aviv, em Israel, utilizou Tecnologia de impressão 3D para criar o primeiro coração "completo" do mundo com células, vasos sanguíneos, ventrículos e átrios. "É a primeira vez que alguém consegue criar e imprimir um coração completo com células, vasos sanguíneos, ventrículos e câmaras", afirmou o Professor Tal Dvir da Escola de Biologia Celular Molecular e Biotecnologia da TAU, do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais, do Centro de Nanociência e Nanotecnologia e do Centro Sagol de Biotecnologia Regenerativa, que foi o principal investigador do estudo. "No passado, já se conseguiu imprimir em 3D a estrutura de um coração, mas não com células ou vasos sanguíneos. Os nossos resultados demonstram o potencial da nossa abordagem para a engenharia de tecidos personalizados e para a substituição de órgãos no futuro". A tecnologia de moldagem por injeção está centrada em vários produtos industriais. A maior parte dos produtos de plástico no mercado são fabricados com máquinas de moldagem por injeção.

Quando se trata de decidir entre a moldagem por injeção e a impressão 3D, depende realmente do seu projeto específico. Se pretende fabricar muitas peças, a impressão 3D será mais lenta do que a moldagem por injeção. Se pretende fazer muitas peças, a moldagem por injeção continua a ser o caminho a seguir. Se procura qualidade, as peças feitas com impressão 3D não têm as mesmas propriedades físicas e não serão tão duráveis como as peças feitas com moldagem por injeção. Finalmente, do ponto de vista do custo, a moldagem por injeção será mais barata.