La impresión 3D no siempre es un proceso independiente, a veces es solo el primer paso en el viaje de una pieza fabricada. ;Cuando se combina con procesos de fabricación en masa como el moldeo por inyección, las ventajas y desventajas de ambos procesos se contraponen claramente.
Aunque ambos pueden participar en el mismo objetivo final de crear partes para un todo, la impresión 3D y el moldeo por inyección tienen sus fortalezas y debilidades distintas que describen para qué deben usarse y qué deben dejar al otro.
Principales diferencias entre la impresión 3D y el moldeo por inyección
Las principales diferencias entre la impresión 3D y el moldeo por inyección son:
- La impresión 3D es más cara, mientras que el moldeo por inyección es una variante más económica para productos más grandes.
- La impresión 3D es más pequeña, mientras que las máquinas de moldeo por inyección son más silenciosas y rápidas.
- La impresión 3D le permite realizar cambios en cualquier etapa del proceso de producción, mientras que con el moldeo por inyección no puede realizar cambios durante el proceso de producción.
Moldeo por inyección
Visión general
El moldeo por inyección es una forma de fabricar una gran cantidad de piezas a la vez. ;Básicamente, se crea una bandeja con moldes impresos de las piezas talladas, y se vierte material líquido como policarbonato, metal, nailon o cualquier cosa que funcione para el acabado del objeto en los moldes y se enfría para crear la pieza decenas o cientos de veces. encima. ;Por lo general, se usa en la fabricación en masa, donde una pieza debe repetirse con estricta fidelidad para una gran cantidad de artículos terminados.
Si alguna vez ha utilizado una herramienta manual, ha visto un ejemplo de algo que se construyó mediante moldeo por inyección. ;El mango de su destornillador es exactamente como el mango de cualquier otro destornillador de la misma marca y modelo, con los mismos golpes y caídas para agarrar en los mismos lugares y el mismo destello en el cuello para mantener sus dedos seguros mientras trabaja .
La compañía utilizó moldeo por inyección para asegurarse de que todas esas peculiaridades del diseño se tradujeran; ;sin embargo, se vendieron muchos destornilladores a las tiendas.
Pros
Repetibilidad:
El proceso de moldeo por inyección es sin duda el proceso más eficiente para producir grandes cantidades de lo mismo. ;Las piezas de plástico que cree serán prácticamente idénticas sin importar cuántas produzca o cuántas veces repita el proceso de moldeo por inyección.
Esa es una gran ventaja para cualquier persona que necesite consistencia de marca o incluso simplemente la tranquilidad de que todo encajará según lo planeado durante un proceso de fabricación largo y continuo.
Terminar:
El acabado de los productos que han sido moldeados por inyección será más suave que los que han sido impresos en 3D, ya que el moldeo por inyección no acumula el material en capas, sino que crea una capa exterior lisa de una sola vez mediante su método de vertido.
Si tiene piezas que sufrirían las pequeñas crestas de las capas de la impresora 3D que se muelen juntas mientras trabajan en conjunto, el moldeo por inyección resuelve ese problema.
Por supuesto, cuanto mayor sea la calidad de su impresora 3D y su filamento, menor será la posibilidad de que las capas sean un problema, por lo que puede que eso no sea un problema dependiendo de su equipo.
Producción en masa:
El moldeo por inyección se inventó para producir muchos clones del mismo objeto, lo cual es invaluable cuando se fabrica a gran escala.
Y si tiene los precios iniciales, el precio de cada objeto baja exponencialmente una vez que comienza a producir. ;Si está buscando este tipo de eficiencia, el moldeo por inyección le facilitará la vida.
Piezas más grandes que la impresión 3D:
Aunque el moldeo por inyección tiene sus límites para el tamaño de cada pieza individual que se puede crear, este proceso puede producir una pieza mucho más grande que la tecnología de impresión 3D.
Debido a la escala industrial de sus herramientas, el moldeo por inyección funciona a una escala mayor, lo cual es una gran ventaja incluso si todavía tiene que imprimir partes separadas para ensamblarlas más tarde.
Las piezas más grandes significan menos conexiones, menos costuras y menos puntos débiles, lo cual es una ventaja importante para los objetos que sufrirán un uso mecánico o manual pesado.
Contras
Tasas de desperdicio:
Aunque el moldeo por inyección produce mucho menos desperdicio que otros procesos de fabricación en masa, todavía produce más desperdicio que la impresión 3D.
Esto se debe al uso de un molde, que es un proceso de negación material; ;siempre que se talle una forma a partir de una pieza más grande de material, sin importar cuán económicamente sea, quedará al menos algo de material de desecho porque, en última instancia, se está quitando material del área inicial para hacer la forma final.
Si está utilizando ciertos tipos de termoplásticos para su material, puede juntar las piezas de desecho y fundirlas para reciclarlas en futuros moldes impresos.
Pero siempre le quedará algo del molde debido a la necesidad de construir áreas de guía para que el equipo de inyección las siga al pasar entre las partes que deben separarse cuando estén terminadas.
Estas áreas de guía se romperán y desecharán en el producto final, por lo que se espera al menos algo de desperdicio después de cada lote, pero estas piezas de material reutilizado pueden dar como resultado impresiones de menor calidad, especialmente si se reciclan repetidamente.
precios iniciales:
La compra de herramientas de moldeo por inyección le costará una gran cantidad de dinero desde el comienzo de su proyecto. ;Sus precios individuales varían según lo que necesite que hagan, pero todas son máquinas industriales diseñadas para trabajar en grandes lotes, por lo que el efectivo que necesita para configurarlas refleja eso.
Además, sus precios no se detienen en las máquinas mismas; ;También debe asegurarse de tener suficiente material para los moldes y para inyectar en los moldes. ;Esos tienen que ser correctos la primera vez, o de lo contrario perderá lo que ha invertido y tendrá que empezar de nuevo.
Tiempo al frente:
El gasto de las máquinas de moldeo por inyección es enorme, pero es algo único. ;Sin embargo, siempre estará en peligro de desperdiciar materiales (y dinero) si no invierte mucho tiempo en su diseño antes de siquiera pensar en moldearlo.
Antes de que pueda comenzar a inyectar, debe diseñar un prototipo (a veces mediante impresión 3D), lo que significa no solo dibujar un concepto en un programa de dibujo asistido por computadora, sino también renderizar ese diseño en un modelo 3D para que pueda usar ese modelo para crear un molde que puede replicar el prototipo en volumen.
Ambos pasos parecen sencillos en el papel, pero en la práctica, requieren pruebas exhaustivas, roturas y refinamientos hasta que encuentre un molde que funcione en situaciones de moldeo por inyección y obtenga exactamente lo que necesita.
Este nivel de perfección que debe alcanzar antes de poder probar su molde requiere tiempo y dinero que no se pueden determinar con anticipación; prepárese para obstáculos inesperados que lo retengan en áreas que pensaba que tenía bloqueadas. ;Y luego prepárate para empezar de nuevo desde el principio.
Dificultad para realizar cambios:
La razón por la que el prototipo y los pasos de prueba son tan extensos en el moldeo por inyección es que una vez que ha comenzado a usar sus moldes y herramientas para inyecciones, es difícil o imposible realizar cambios de diseño.
El moldeo por inyección utiliza metales pesados para sus herramientas y moldes porque están en contacto directo con el material calentado que se vierte en ellos. ;Por lo tanto, deben ser materiales que no se deformen a altas temperaturas, pero esto también significa que es casi imposible agregar o restar nada.
Si desea cambiar algo de sus moldes después de haberlos construido, es más fácil afeitar el metal que agregarle piezas. ;Pero cuando se trata de diferencias de milímetros, nada es fácil de perfeccionar cuando se trabaja a mano alzada.
Un error que sería insignificante en un diseño a gran escala va a comprometer la integridad de un molde de inyección, poniendo todas las secciones del molde en riesgo de colapsar entre sí durante el proceso de inyección. ;¡Sin presión ni nada!
Espesor de pared uniforme:
El moldeo por inyección necesita un rango muy específico de espesores de pared para evitar inconsistencias en el proceso de enfriamiento y evitar espacios mientras se llena la herramienta de molde.
Deberá asegurarse de que su diseño tenga un grosor de pared de entre 2 y 4 mm, lo que no deja mucho espacio para variaciones si tenía algo más en mente.
Impresión 3d
Visión general
La impresión tridimensional es el proceso de impresión de un objeto mediante la impresión de capas delgadas del filamento una encima de la otra para formar un objeto esculpido.
Las capas se imprimen mediante una máquina con una boquilla que calienta el filamento a medida que se mueve a lo largo de los ejes X, Y y Z de acuerdo con el diseño que está programado para seguir.
La tecnología de impresión 3D ha ganado una popularidad exponencial en la última década, pasando de un nicho de fabricación y prototipo a una forma para muchos educadores, artistas y solo aquellos que sienten curiosidad por experimentar cómo puede encajar en sus vidas.
Proviene de la misma familia de procesos como el moldeo por inyección y puede ser un paso valioso en los inicios de eso, así como su propia forma independiente de construir algo.
Pros
Una gama de accesibilidad:
Aunque necesita un equipo especializado para la impresión 3D, es muy fácil adaptarse a cualquier situación en la que planee usarlo. ;Puedes conseguir una impresora 3D que quepa junto a la computadora de tu casa por 300 € o menos, aproximadamente la mitad de eso si estás dispuesto a comprar un kit y armar la impresora tú mismo.
Puede obtener todo tipo de filamentos, estándar y únicos, en Amazon, y hay varios programas de diseño de acceso abierto y gratuitos que puede usar directamente desde Internet, sin mencionar los patrones prediseñados y miles de tableros de mensajes dedicados a consejos y trucos. y preguntas sobre la impresión 3D.
Si eres un educador o un artista, puedes presentar un buen argumento para incorporar la impresión 3D a tu profesión como una forma de enseñar o crear. ;La impresión 3D es fácil de incorporar como una adición interactiva a cualquier tipo de pasatiempo de creador en su vida.
Y es tan fácil convertirse en profesional una vez que se sienta cómodo: encontrará impresoras 3D de gama profesional junto con las más pequeñas, y siempre que haya investigado sobre marcas y modelos, puede dar ese salto cuando quiera siéntete listo.
Ajustes individuales:
La impresión 3D es ideal para experimentar con sus diseños. ;Siempre que tenga la paciencia (y el filamento) para jugar con los diseños, las temperaturas de impresión y las técnicas de acabado, puede perfeccionar su objeto hasta que sea exactamente lo que desea durante el proceso de impresión 3D real.
Muchas impresoras 3D incluso le permiten detenerse en medio de la impresión, hacer un ajuste y comenzar a imprimir nuevamente en el mismo lugar en el que lo dejó. ;Es una forma versátil de aprender a manejar el diseño.
Precio:
Incluso en su momento más caro, los precios iniciales de la impresión 3D se obtendrán a precios mucho más bajos que los de la fabricación a escala industrial.
Además, sus precios de reemplazo y materiales también serán relativamente baratos; ;los filamentos cuestan tan solo 15 € el carrete de PLA, el tipo más utilizado.
Una gama de materiales:
Puede imprimir en 3D con filamentos que incorporan de todo, desde termoplásticos hasta piezas de vidrio, en cualquier color que se le ocurra (y varios de los que aún no ha oído hablar).
Su objeto puede brillar en la oscuridad, oler a madera o contener agua sin derramar una gota. ;Las posibilidades son infinitas y todo lo que tienes que hacer es elegir tu filamento.
Contras
Talla:
Las impresoras 3D se limitan a lo que pueden imprimir en función del tamaño de las dimensiones físicas de la impresora, que suelen ser mucho más pequeñas que las máquinas de fabricación industrial.
En teoría, puede usar partes de una impresora 3D que van juntas para un todo más grande, pero eso agregaría muchas horas de las que puede o no tener.
Escalabilidad:
En relación con las limitaciones de tamaño de las impresoras 3D, su capacidad para crear más de un objeto a la vez está muy limitada. ;Las impresoras 3D utilizan tecnología aditiva, lo que significa que construyen sus objetos capa por capa en lugar de verter todas las capas a la vez como en un molde. ;Se necesitan horas para crear un objeto completo, y si necesita producir en masa rápidamente, no tiene suerte.
Preguntas frecuentes sobre la impresión 3D y el moldeo por inyección
¿Cuánto cuesta la impresión 3D?
Esto depende de si lo va a utilizar para uso personal o profesional. Para uso personal, los costes pueden rondar los 1000 € si opta por una impresora y materiales más económicos, mientras que para el uso profesional, los costes pueden ascender a 10.000 €, lo que por supuesto significa que la impresora rondará los 5000 €.
¿Puedo ganar dinero con la impresión 3D?
Sí, por supuesto. Puede enumerar su impresora para su uso y las personas pueden usarla para crear sus propios objetos y tu obtienes una parte del precio total, y también puede usarla para un negocio personal y crear artículos que vaya a vender.
¿Cuánto cuesta un molde de inyección?
El moldeo por inyección puede costar alrededor de mil euros, sin embargo, una gran producción de artículos puede llegar a costar hasta 100.000 €, dependiendo del tamaño del producto, por supuesto.
¿Por qué los moldes de inyección son tan caros?
Dado que los moldes de moldeo por inyección de plástico se utilizan con más frecuencia, deben estar hechos de materiales muy duraderos para soportar miles de libras de presión en cada ciclo. ;El material más utilizado para los moldes es el acero, de ahí los elevados costes de los moldes de inyección de metal.
Conclusión
El moldeo por inyección y la impresión 3D tienen ventajas para los diferentes pasos de su proceso de impresión. ;Si está buscando producir mucho de lo mismo en un período de tiempo relativamente corto y ya tiene un diseño hermético, el moldeo por inyección es el camino a seguir para que pueda aprovechar sus características de producción en masa, si también tiene el dinero inicial y el tiempo de prueba del prototipo que se necesita.
La impresión 3D será más su velocidad si necesita barreras bajas para comenzar su compilación y una forma de experimentar con sus diseños sin arruinar todo su lote, si está de acuerdo con las impresiones individualizadas y el tiempo que lleva. ;De cualquier manera, encontrará una excelente manera de dar vida a sus creaciones.