Fundición de uretano frente a moldeo por inyección: ¿Qué es mejor para su producto?

La fundición de uretano y el moldeo por inyección son dos de los métodos de fabricación más habituales para producir piezas de plástico a gran escala. Pero con diferentes capacidades en términos de volumen, coste, velocidad, precisión y mucho más, ¿cómo saber qué proceso es el adecuado para su producto específico?

En esta completa guía, como profesional fabricante de moldeo por inyeccióncompararemos la fundición de uretano frente al moldeo por inyección en función de una serie de factores. Al final, entenderá los puntos fuertes y las limitaciones de cada enfoque para que pueda tomar una decisión informada para sus necesidades de fabricación en 2024 y más allá.

Visión general de la fundición de uretano

La fundición de uretano es un proceso en el que se vierte resina líquida de uretano en un molde de silicona y se cura, ya sea a temperatura ambiente o con calor. Suele utilizarse para prototipos, series cortas y para salvar la distancia entre la creación de prototipos y la fabricación de grandes volúmenes con moldeo por inyección.

El proceso comienza con un "patrón maestro", básicamente un modelo detallado de la pieza final creado mediante CNC mecanizado o impresión 3D. A continuación, este patrón se utiliza para crear el molde de silicona en el que se verterá la resina.

Una vez curadas, las piezas pueden procesarse posteriormente con técnicas como la pintura o el lijado para conseguir determinados acabados o mejorar su funcionalidad. Analicemos algunas de las principales ventajas e inconvenientes de la fundición de uretano:

Ventajas

• Menores costes de puesta en marcha: Los moldes de silicona son significativamente más baratos que los moldes de inyección de acero/aluminio
• Iteración más rápida: Se pueden fabricar nuevos moldes en cuestión de días/semanas en lugar de meses
• Flexibilidad de diseño: Admite mejor geometrías complejas, rebajes
• Volúmenes más pequeños: Ideal para prototipos y tiradas cortas de 1 a 100 unidades
• Opciones de material: Amplia gama de formulaciones de uretano disponibles

Desventajas

• Volúmenes más grandes: Los moldes de silicona se deterioran más rápido que los de inyección
• Coherencia: Más variación de parte a parte, especialmente en carreras largas
• Las opciones son limitadas: La mayoría de los materiales disponibles son poliuretanos termoestables

Veamos ahora cómo funciona el moldeo por inyección.

Visión general del moldeo por inyección

El moldeo por inyección utiliza moldes metálicos y calor/presión elevados para producir piezas de plástico con una precisión extrema y en grandes volúmenes. Materiales como el ABS, el polipropileno y otros termoplásticos se inyectan en estado fundido y luego se enfrían rápidamente en el molde.

El proceso requiere un amplio diseño y mecanizado de los moldes de acero o aluminio antes de la producción. Esto hace que los costes de utillaje sean elevados (a menudo decenas de miles de dólares). Sin embargo, estos moldes duraderos permiten volúmenes de piezas extremadamente altos una vez en funcionamiento.

Ventajas del moldeo por inyección:

• Producción de gran volumen: La producción puede ser de millones de unidades
• Coherencia: Resultados muy repetibles pieza a pieza
• Precisión: Tolerancia de hasta 0,005 pulgadas.
• Elección del material: Numerosos termoplásticos avanzados disponibles
• Automatización: Proceso muy eficaz una vez en marcha

Desventajas:

• Costes iniciales: Gastos de utillaje muy elevados
• Plazos de entrega: Varios meses desde el diseño hasta la producción
• Limitaciones de diseño: Los cambios requieren nuevos moldes
• Menores volúmenes: Se encarece a partir de <10.000 unidades

Ahora que entendemos mejor ambos procesos, comparemos directamente algunos de sus atributos clave.

Fundición de uretano frente al moldeo por inyección

Para determinar qué método -fundición de uretano o moldeo por inyección- tiene más sentido para un producto, he aquí algunos de los factores más importantes a tener en cuenta:

Volúmenes de producción

• Fundición de uretano: Normalmente se utiliza para volúmenes de 1-100 unidades. El proceso, que requiere mucha mano de obra, encarece los volúmenes mayores.
• Moldeo por inyección: La producción puede oscilar entre 100 unidades y millones. El proceso automatizado reduce significativamente el coste por pieza a gran escala.

Si necesita lotes pequeños o series de producción limitadas, la fundición de uretano es probablemente la mejor opción. Pero para volúmenes de producción masiva, la consistencia y la rentabilidad del moldeo por inyección son insuperables.

Plazos de entrega

• Fundición de uretano: Posibilidad de prototipos rápidos en 1-2 semanas; piezas de uso final en 3-4 semanas
• Moldeo por inyección: 4-6+ meses desde el diseño del producto hasta la producción

La fundición de uretano permite validar conceptos mucho más rápidamente mediante la creación rápida de prototipos. Si la velocidad de comercialización es fundamental, utilice primero el uretano antes de pasar al moldeo por inyección en volúmenes mayores.

Costes

• Fundición de uretano: Menores costes de molde ($100s-$1000s) pero mayor coste por pieza en volúmenes bajos
• Moldeo por inyección: Los costes de utillaje son mucho más elevados, pero el coste por pieza disminuye drásticamente a partir de volúmenes medios.

Para tiradas cortas en las que se necesitan pocas piezas, los menores costes iniciales de la fundición de uretano tienen mucho más sentido desde el punto de vista económico. Pero amortizado a lo largo de 100.000, 500.000 o más unidades, el moldeo por inyección ofrece mejores economías de escala.

Tamaño de la pieza

• Fundición de uretano: Generalmente componentes más pequeños de hasta aproximadamente 5 libras
• Moldeo por inyección: Capaz de producir piezas mucho más grandes de hasta 50 lbs+ de peso.

Si las dimensiones lo permiten, el moldeo por inyección permite una mayor consistencia y precisión en piezas de gran tamaño, algo que no es posible con los métodos de fundición de uretano.

Tolerancias

• Fundición de uretano: +/- 0,010 pulgadas (para la primera pulgada) hasta +/- 0,005 pulgadas típicas
• Moldeo por inyección: Tan preciso como +/- 0,002 pulgadas alcanzables

Para los ensamblajes que requieren un ajuste, una forma y una función extremadamente ajustados, el moldeo por inyección y su precisión líder en el sector son probablemente la mejor opción.

Complejidad del diseño

• Fundición de uretano: Admite geometrías complejas y detalles de superficie más fácilmente
• Moldeo por inyección: Los cambios de diseño requieren moldes totalmente nuevos

Si se exploran cambios iterativos en torno a formas complejas, socavados, etc., la fundición de uretano puede adaptarse más rápidamente mediante pequeños ajustes en las herramientas en lugar de volver a mecanizar desde cero.

Acabado

• Fundición de uretano: Requiere procesos secundarios como lijado, pintura, etc.
• Moldeo por inyección: Acabados reproducibles directamente en el molde

Para los productos en los que el aspecto es lo más importante, el moldeo por inyección puede lograr acabados de mayor calidad directamente desde el proceso de moldeo inicial. Pero el moldeo de uretano también alcanza excelentes resultados visuales con algún refinamiento adicional.

Puntos clave: Elegir lo que más le conviene

Decidir entre la fundición de uretano y el moldeo por inyección requiere un análisis exhaustivo de múltiples factores, desde los volúmenes de producción hasta los plazos, los costes y la intención del diseño.

Mientras que el moldeo por inyección es el más adecuado para la fabricación en serie de piezas de alta precisión, la fundición de uretano permite una rápida iteración desde el principio y puede producir lotes más pequeños de forma más asequible.

Céntrese en lo más importante en cuanto a calidad, capacidades y presupuesto para su producto específico. Si conoce a fondo las implicaciones de la fabricación, estará mejor posicionado para elegir un proceso que transforme su visión en realidad.