Impresión 3D vs. Moldeo por inyección: ¿Qué técnica es mejor?
Impresión 3D vs. Moldeo por inyección: ¿Qué técnica es mejor?
Hoy en día existen muchas técnicas distintas a la hora de crear algo desde cero. En el mundo de la fabricación, las dos más comunes son el moldeo por inyección y la impresión 3D. Son las opciones más prácticas cuando se quieren producir piezas complejas.
Cambiar la fabricación
El moldeo por inyección ha sido la tecnología preferida para la fabricación a gran escala. Si quiere producir piezas o prototipos de forma rápida y repetida, ésta es la que va a elegir. Es fácil de automatizar y hace copias fiables de su diseño original en todo momento.
La impresión 3D es todavía una tecnología nueva, pero está cambiando poco a poco la mentalidad de los fabricantes. A medida que las máquinas capaces de imprimir en 3D a alta velocidad siguen evolucionando, ahora es capaz de producir resultados similares a los del moldeo por inyección.
En el pasado, estas dos técnicas se consideraban competidoras. Sin embargo, a medida que los procesos de fabricación van madurando, estas dos se utilizan ahora de forma paralela. Hay casos en los que un proceso es más rápido que el otro. La combinación de ambas técnicas puede optimizar la eficacia global de la fabricación.
Para tus aficiones
Dado que el moldeo por inyección implica la creación de un molde, no es la mejor técnica para los aficionados. Aquí es donde entra en juego la impresión 3D con su proceso aditivo de construcción de su modelo capa por capa. Si te gusta fabricar piezas, componentes o incluso proyectos enteros, la impresión 3D es el camino a seguir.
Comparación entre la impresión 3D y el moldeo por inyección
Cuando pienses en tu proyecto y empieces a pensar en qué técnica de fabricación vas a utilizar, la impresión 3D y el moldeo por inyección son las más comunes a tener en cuenta. Hay que tener en cuenta algunos factores para elegir la mejor, como el tiempo, el presupuesto, el volumen y la precisión.
Ambas tecnologías tienen también sus propios pros y contras, y conocerlos te permitirá decidir cuál es la que mejor se adapta a tu proyecto.
La fabricación a gran escala es una historia ligeramente diferente, ya que utilizan el moldeo por inyección por eficiencia. De este modo, pueden conseguir un menor coste por pieza para volúmenes increíblemente grandes. Sin embargo, se necesita bastante tiempo y múltiples iteraciones para perfeccionar el diseño del molde.
A veces, la impresión 3D puede ser la solución, pero hay casos en los que no es la mejor tecnología, especialmente cuando se trata de una producción de gran volumen. La impresión 3D de botellas de agua puede no ser la forma más eficiente de hacerlo. Sin embargo, la mejora de las técnicas de fabricación aditiva puede hacer mejores moldes y reducir el coste de su perfeccionamiento.
Lo básico
Fundamentos del moldeo por inyección
El moldeo por inyección es un proceso de fabricación tradicional que produce piezas y componentes mediante la inyección de material en un molde. El material suele ser plástico calentado y licuado que sigue la forma del molde que es un negativo de la pieza que se quiere producir.
A medida que el plástico se enfría y solidifica, sigue la forma del molde, que luego se expulsa y se inspecciona. Si cumple los requisitos, ya puede distribuirse a quienes necesitan la pieza.
Una vez que haya perfeccionado el molde, es fácil ver la eficacia de este proceso si se trata de una fabricación a gran escala. Si tiene una pieza o un componente muy demandado, esta es la forma más rápida de reproducirlo cumpliendo los estándares de calidad.
Fundamentos de la impresión 3D
La impresión 3D funciona de forma diferente. En lugar de formar un molde para darle forma a su producto, lo hace en un software de CAD 3D y luego hace que una máquina imprima capa por capa. Por eso también se llama fabricación aditiva, ya que añade material de abajo a arriba.
Con este proceso, no necesitas un molde. Sin embargo, sí necesitas hacer un archivo 3D que tu impresora pueda utilizar como guía para producir tu modelo.
Equipos y materiales de moldeo por inyección
El moldeo por inyección suele ser un proceso de cuatro pasos. El primero es el desarrollo del molde, la inyección, el enfriamiento y la expulsión. Por lo general, necesitará una máquina de moldeo por inyección que implique todos estos pequeños procesos en uno solo.
La máquina suele tener una tolva de material donde se almacena el plástico calentado. También necesitará un pistón de inyección, un dispositivo que empujará el plástico líquido dentro del molde. Puede pensar en ello como una especie de émbolo que introducirá su material en el molde. También necesita una unidad de calentamiento que calentará su material para que pueda ser inyectado fácilmente en el molde.
Otro elemento esencial que necesitarás son los moldes. Estos pueden hacer o deshacer todo el proceso, ya que tendrás que perfeccionarlos para que el producto que hagas salga exactamente como lo quieres.
Los moldes también son bastante caros, ya que suelen estar fabricados con acero o aluminio endurecido para soportar el calor. Esto es especialmente cierto si quieres crear un diseño original en el que los moldes deben fabricarse solo para ti.
Por último, necesitarás el material para tu modelo final. Hay muchos tipos entre los que elegir. Los más populares son los polímeros plásticos y las aleaciones metálicas, especialmente para las piezas de recambio de las máquinas. Sin embargo, dependerá totalmente de lo que estés haciendo, así que no faltan opciones.
Equipos y materiales de impresión 3D
La impresión 3D como proceso de fabricación es mucho más sencilla. Puede pensar en ella como en la impresión normal de oficina, en la que sólo necesita una impresora y papel. En el caso de la impresión 3D, necesitas la versión 3D y el material de tu producto final.
Hay mucho donde elegir cuando se trata de la impresora 3D. Puedes tener una de nivel básico para los aficionados y una más cara para la fabricación a gran escala. También tienes un montón de opciones, especialmente si no quieres invertir en una máquina costosa.
Una de las cosas que puede hacer es optar por un servicio de impresión para que haga sus diseños por usted. Estos servicios son excelentes para probar ideas y crear prototipos.
Lo siguiente que necesitarás es el material de tu producto final. En el caso de la impresión 3D, se llama filamento. Las impresoras utilizan bobinas de este material. Se introducen en la máquina, se funden y finalmente se extruyen para formar tu producto.
Hay muchos tipos diferentes de filamentos. El más común para los principiantes es el termoplástico, que es fácil de manejar. Dependiendo de tu diseño, también puedes utilizar otros tipos, como mezclas de piedra, metal y madera. Éstos son más difíciles de manipular, pero pueden tener las propiedades perfectas que quieres que tenga tu modelo.
Cuándo utilizar el moldeo por inyección
El proceso de fabricación mediante moldeo por inyección es perfecto para quienes planean producir el mismo producto u objeto en grandes volúmenes. Si este es el camino que va a seguir con su proyecto, el moldeo por inyección es probablemente la mejor solución. He aquí algunas de las razones más específicas para utilizar este proceso.
Producción de gran volumen
En concreto, si está planeando una gran tirada de producción de más de mil piezas por tirada, el moldeo por inyección es lo que necesita. Es la forma más eficaz de conseguirlo. Una vez que haya marcado todos los aspectos del proceso, será mucho más fácil de gestionar y supervisar.
El diseño de la pieza está finalizado
Como vas a necesitar un molde para fabricar piezas y objetos con este proceso, va a ser todo un reto si sigues cambiando el diseño. Una vez que tengas la versión final del producto que quieres, esta será la mejor manera de fabricarlos rápidamente.
Cualquier tamaño y complejidad
El objeto que desea fabricar no se limita al moldeo por inyección. Incluso puede crear productos bastante sólidos, ya que utiliza un proceso de conformación en un solo paso que hace que su modelo sea más resistente que otros procesos.
El moldeo por inyección también es ideal para productos que interactúan con otros, ya que no hay ningún paso adicional de acabado después de salir del molde. Será suave, lo que reduce la fricción, por lo que es perfecto para producir piezas como engranajes.
Cuándo utilizar la impresión 3D
El proceso de impresión 3D cubre un nicho completamente diferente. Sí, puede utilizarlo para crear piezas similares, pero dependiendo de sus necesidades, no será tan eficiente en comparación con el moldeo por inyección. Sin embargo, también hay casos en los que es el mejor proceso a utilizar, y aquí hay algunos de ellos.
Modelos de tirada limitada
Puede que la impresión 3D no sea la forma más económica de fabricar productos de gran volumen. Sin embargo, sí tienen cabida los modelos y objetos de tirada limitada. Si lo que buscas es crear prototipos y hacer una producción de pequeños lotes de un modelo concreto, esta es la forma más eficiente de hacerlo.
Diseños que necesitan ser ajustados
Una de las ventajas de la impresión en 3D es que permite hacer cambios sobre la marcha. Imprime una copia de tu diseño y, en cuanto veas que algo está mal, puedes entrar en tu software y hacer los cambios necesarios. Si aún no estás seguro del resultado final de tu producto, la impresión 3D te ayudará a refinarlo hasta perfeccionarlo.
Rápida respuesta
La impresión 3D es rápida siempre que no se produzca a gran escala. Si tienes proyectos que necesitas hacer lo más rápido posible, esta es la mejor opción. Es genial para hacer piezas de plástico especialmente pequeñas, ya que las impresoras 3D pueden construirlas en minutos.
Ventajas del moldeo por inyección
El moldeo por inyección ofrece excelentes ventajas cuando se trata de una producción a gran escala. Viene con precisión y repetibilidad que lo convierten en un proceso eficiente. Con el moldeo por inyección, tiene acceso a una gran cantidad de materiales, desde plástico hasta metales, lo que le permite crear productos con diferentes propiedades.
El área en la que brilla el moldeo por inyección es en la producción en masa. Si también le interesa crear un producto con formas y diseños intrincados, este es el proceso que le permitirá hacerlo. La amplia gama de materiales también le permite crear piezas con mayor resistencia, flexibilidad u otras propiedades físicas que se ajusten a su uso.
Beneficios de la impresión 3D
La fabricación aditiva o impresión 3D tiene sus propias ventajas en comparación con las técnicas tradicionales, como el moldeo por inyección. En primer lugar, es más adecuada para los diseños iterativos, así que si tienes un proyecto que no está del todo planificado, este es el proceso para ti.
Durante mucho tiempo, la impresión 3D se consideró una técnica más adecuada para la creación rápida de prototipos. Sin embargo, con la nueva y mejor tecnología, esto ya no es así, ya que también se ha vuelto más fiable. Aun así, la creación de prototipos es uno de sus puntos fuertes, ya que puede hacerlo rápidamente y con menos residuos en comparación con otros procesos.
Lo único que tienes que hacer es imprimir tu proyecto para probarlo, y si hay cambios que quieres hacer, puedes ir al software de modelado 3D. Luego puedes imprimirlo para asegurarte de que verificas los cambios que has hecho. Esta flexibilidad le ahorrará tiempo y dinero a largo plazo mientras sigue mejorando el diseño de su producto.
Con la impresión 3D hay muy poco material de desecho. Sólo tendrás que utilizar el material que necesite para todo el proyecto. En comparación con el mecanizado CNC y el moldeo por inyección, esto es sin duda una gran ventaja.
También evitarás problemas de inventario y costes, ya que puedes imprimir tu diseño cuando lo necesites. Se acabaron los problemas de gestión de almacenes o de la cadena de suministro, ya que no necesitas hacer un stock de productos acabados para imprimirlos bajo demanda.
La diferencia
Tanto el moldeo por inyección como la impresión 3D pueden ser argumentos de peso cuando se trata del mejor proceso de fabricación. Sin embargo, todo se reduce a sus necesidades específicas. Ambos tienen sus propias ventajas y cualidades positivas.
Una vez que comprenda estas diferencias, estará informado para tomar la mejor decisión para sus necesidades de fabricación.
Precio
Las máquinas para procesos de moldeo por inyección suelen ser caras y pueden costar cientos de miles de dólares. Sin embargo, conseguir una de alta calidad puede ofrecerle años, incluso décadas de uso.
Para los empresarios y los que crean sus propios productos, conseguir uno puede no ser el uso más factible de su inversión. Realmente no es algo que se pueda comprar. Sin embargo, hay una solución más rentable, y es recurrir a proveedores que ofrezcan servicios de moldeo por inyección.
Otro aspecto que encarece el coste es que se necesitan moldes hechos a medida para el producto. Esto puede suponer un coste de miles o incluso decenas de miles de dólares.
La impresión en 3D es mucho menos costosa que el moldeo por inyección. En primer lugar, la impresora cuesta mucho menos. Hay montones de opciones entre las que elegir, así que tanto si eres un aficionado como si te dedicas a la fabricación, puedes encontrar la más adecuada para tus necesidades y proyectos. Las impresoras 3D suelen costar unos pocos miles de dólares, y no hay costes iniciales añadidos, ya que no es necesario construir un molde a medida.
Del mismo modo, con el moldeo por inyección, algunas empresas ofrecen servicios de impresión en 3D, lo que resulta aún más rentable, ya que sólo tendrá que pagar por el uso de la máquina y los materiales. Sin embargo, con las nuevas impresoras que se fabrican ahora, se puede decir que incluso las pequeñas empresas de fabricación pueden comprar sus propios dispositivos.
Volumen
La mayor diferencia entre el moldeo por inyección y la impresión 3D es el volumen de producción. Aunque la impresión 3D es mucho menos costosa en cuanto a equipos y materiales, el moldeo por inyección sigue siendo el mejor proceso para la producción de grandes volúmenes.
Si quiere producir decenas de miles de piezas o más, el moldeo por inyección es la opción ideal. Con estos grandes volúmenes, su inversión en el desarrollo del molde perfecto y la adquisición de una máquina debería amortizarse y mucho más.
En cambio, la impresión 3D es perfecta para necesidades de volumen bajo o medio. El prototipo y la producción bajo demanda son los mejores ejemplos en este caso. De hecho, es el mejor tipo de proceso cuando se busca una opción de prototipado de bajo coste.
También puede mantener sus costes bajos con menos almacenamiento, ya que puede imprimir cuando hay demanda. La tecnología de impresión 3D también ha mejorado y evolucionado para producir sus modelos con relativa rapidez, de modo que incluso las tiradas de producción de miles de ejemplares pueden tener sentido.
Tiempo
Cuando se tiene todo preparado, el moldeo por inyección es el proceso más rápido en términos de ciclo por pieza. Sin embargo, esto no lo dice todo, ya que los moldes pueden tardar mucho tiempo en desarrollarse, producirse y perfeccionarse.
Crear un molde a medida de acero o aluminio puede llevar semanas, incluso meses. Si confía en un proveedor de servicios, es posible que también tenga que esperar el tiempo de la máquina. Estos factores hacen que el tiempo total de entrega sea mucho más largo de lo habitual. Sin embargo, una vez que esté todo preparado, la fabricación de la pieza debería ser rápida.
La impresión 3D no necesita ningún plazo de entrega. Después de hacer el diseño en su software, está listo para ir. El proceso real de impresión de su pieza lleva un poco de tiempo, normalmente unas pocas horas.
Reflexiones finales: Qué técnica utilizar
La técnica que elijas dependerá totalmente de tus necesidades específicas. Ambas tienen sus propios pros y contras, pero también puedes combinar estos dos procesos para obtener el máximo en lo que son más eficientes.
La creación de prototipos de su molde puede ser mucho más rápida con la impresión 3D. En lugar de esperar meses de desarrollo, puede reducirlo a semanas, lo que le permitirá tener todo listo para el moldeo por inyección.
También puede combinar los dos procesos si está creando un producto increíblemente complejo. Puedes utilizar el moldeo por inyección para algunos componentes e imprimir en 3D otros más pequeños que necesiten un poco de delicadeza.
Lo bueno de la tecnología que existe hoy en día es que tienes un montón de opciones, ya sea el moldeo por inyección o la impresión 3D. Todo se reduce a si vas a producir miles de piezas o no.
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