El moldeo por inyección y la impresión 3D son dos de los métodos de fabricación más populares para producir piezas de plástico. Ambos tienen sus ventajas y desventajas en lo que respecta a factores como el coste, la velocidad, la resistencia, la libertad de diseño y mucho más.
Entonces, ¿cómo saber qué proceso es mejor para su aplicación específica? En esta completa guía, como profesional fabricante de moldeo por inyeccióncompararemos el moldeo por inyección frente a la impresión 3D en diez factores para ayudarle a tomar la decisión correcta.
Cómo funciona el moldeo por inyección
El moldeo por inyección crea piezas de plástico inyectando material plástico fundido a alta presión en un molde. El molde tiene una cavidad que da forma a la pieza.
He aquí un rápido resumen del proceso de moldeo por inyección:
- Los gránulos de plástico se introducen en un barril caliente donde se funden.
- Un tornillo inyecta a presión el plástico fundido en la cavidad del molde.
- El plástico se enfría y se solidifica en la forma final de la pieza.
- El molde se abre y la pieza sale expulsada.
Este proceso permite producir rápidamente piezas de plástico complejas y de alta tolerancia. Sin embargo, el moldeo por inyección requiere una inversión inicial en herramientas de acero o aluminio.
Cómo funciona la impresión 3D
La impresión 3D construye piezas de plástico capa a capa utilizando materiales como el filamento de plástico, resina o polvo. Las piezas se fabrican a partir de archivos de modelos 3D en lugar de herramientas tradicionales.
El proceso básico es el siguiente:
- Un archivo de diseño digital en 3D se divide en capas
- La impresora coloca capas sucesivas de material
- Las capas se funden para crear la pieza final
Al no necesitar utillaje, la impresión 3D permite iteraciones rápidas de diseño y producción bajo demanda. Sin embargo, los tiempos de ciclo para imprimir cada pieza son más lentos en comparación con el moldeo por inyección.
Ahora que hemos cubierto los aspectos básicos de cada proceso, veamos cómo se comparan en diez factores importantes:
Moldeo por inyección frente a impresión 3D: ¿Qué método es mejor?
Plazos de entrega
- Moldeo por inyección - Semanas o meses; se necesita tiempo para mecanizar los moldes de acero/aluminio
- Impresión 3D - Horas o días; la ausencia de utillaje minimiza el plazo de entrega
Está claro que la impresión 3D tiene una ventaja significativa en lo que respecta a los plazos de entrega. La posibilidad de pasar directamente del diseño a la pieza impresa la hace ideal para prototipos y producción de bajo volumen.
Coste de instalación
- Moldeo por inyección - $10.000+ para un solo molde de acero
- Impresión 3D - $100 a $1.000+ para impresora
Los moldes de inyección son herramientas de precisión caras que a menudo cuestan decenas de miles de dólares. En comparación, las impresoras 3D son muy asequibles.
Cantidad de piezas
- Moldeo por inyección - De miles a millones de piezas
- Impresión 3D - De 10 a 10.000+ piezas
La economía del moldeo por inyección favorece las grandes cantidades para maximizar la utilización del molde. La impresión 3D tiende a tener más sentido para menos piezas.
Tamaño de la pieza
- Moldeo por inyección - Sin restricciones; sólo limitado por el tamaño del molde/prensa
- Impresión 3D - Limitado por el volumen de impresión
Las piezas muy grandes solo pueden fabricarse mediante moldeo por inyección, dependiendo de la tecnología de impresión 3D utilizada. Las nuevas impresoras 3D a gran escala pueden producir piezas grandes rápidamente.
Libertad de diseño
- Moldeo por inyección - Restrictivo; se requieren ángulos de giro
- Impresión 3D - Alto grado; geometrías complejas fácilmente imprimibles
La impresión 3D ofrece mucha más libertad en lo que respecta a la geometría de las piezas. Los ángulos autoportantes y las estructuras internas complejas no suponen ningún problema.
Precisión y tolerancias
- Moldeo por inyección - ±0,005 pulgadas o más ajustado
- Impresión 3D - ±0,030 pulgadas de media; varía según el proceso
Los moldes de acero de precisión permiten al moldeo por inyección alcanzar tolerancias más estrictas. La precisión de la impresión 3D mejora constantemente, pero aún está por detrás del moldeo por inyección.
Acabado superficial
- Moldeo por inyección - Acabado liso y brillante de la herramienta moldeada
- Impresión 3D - Las líneas de las capas provocan un acabado rugoso "escalonado
La mayoría de las piezas moldeadas por inyección tienen un mejor aspecto estético directamente del molde, sin necesidad de tratamiento posterior. Las piezas impresas en 3D suelen necesitar lijado/pulido.
Parte Fuerza
- Moldeo por inyección - Excelente; material denso y uniforme
- Impresión 3D - Varía; depende de la orientación de la impresión
El proceso de fabricación por capas de la impresión 3D da lugar a propiedades anisótropas de los materiales. Las piezas pueden ser más débiles a lo largo de determinados ejes.
Opciones de material
- Moldeo por inyección - Amplia gama; cientos de termoplásticos/termoestables
- Impresión 3D - Conjunto limitado pero creciente de plásticos
El moldeo por inyección funciona con casi cualquier resina plástica. Actualmente, las opciones de materiales para la impresión 3D son más limitadas, pero se están ampliando rápidamente.
Impacto medioambiental
- Moldeo por inyección - Alto porcentaje de desechos; corredores no reciclables
- Impresión 3D - Pocos residuos; soportes fáciles de retirar/reciclar
Dada su naturaleza aditiva, la impresión 3D utiliza sólo la cantidad necesaria de material, lo que reduce los residuos. El mecanizado de moldes también tiene un mayor coste medioambiental.
¿Cuándo se debe utilizar el moldeo por inyección frente a la impresión 3D?
Ahora que ya conoce las principales diferencias entre los dos métodos de fabricación, aquí tiene una guía rápida sobre cuándo es mejor elegir el moldeo por inyección o la impresión 3D:
Las mejores aplicaciones para el moldeo por inyección
- Tiradas de producción de gran volumen que superan las 10.000 piezas
- Requisitos de tolerancia y precisión estrictos
- Piezas con finos acabados de producción
- Situaciones en las que la resistencia del material es crítica
- Piezas de gran tamaño
Las mejores aplicaciones para la impresión 3D
- Creación de prototipos y pruebas iniciales con termoplásticos funcionales
- Fabricación de puentes antes de que estén listas las herramientas de moldeo por inyección
- Plazos de entrega cortos
- Volúmenes de producción bajos o medios, inferiores a 10.000 piezas
- Geometrías de piezas complejas y personalizadas
- Plantillas, dispositivos, ayudas de montaje y herramientas de producción de uso final
Tenga en cuenta que no tiene por qué elegir uno u otro. Muchos proyectos de desarrollo de productos empiezan con prototipos impresos en 3D y, a continuación, utilizan un pequeño lote de piezas moldeadas por inyección para las pruebas, antes de pasar a la producción en serie.
Combinar la impresión 3D y el moldeo por inyección permite aprovechar los puntos fuertes de cada proceso en la fase adecuada. Esta estrategia híbrida permite comercializar productos de alta calidad con mayor rapidez.
Lo esencial
Al sopesar el moldeo por inyección frente a la impresión 3D, no existe una opción universalmente "mejor". El método de fabricación adecuado depende de parámetros como la cantidad, la calidad, el diseño, el plazo de entrega, etc.
El moldeo por inyección tiene sentido para la producción en masa, mientras que la impresión 3D se adapta a volúmenes bajos con personalización. A menudo, la utilización conjunta de ambas tecnologías ofrece los mejores resultados.
Esperamos que este resumen le ofrezca una perspectiva equilibrada de la decisión entre moldeo por inyección e impresión 3D. Póngase en contacto con nosotros si necesita ayuda para elegir el proceso óptimo para su próximo proyecto.
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