¿Puede la impresión 3D sustituir al moldeo por inyección?

Cuando se trata de piezas de plástico, el moldeo por inyección y la impresión 3D son dos de los procesos de fabricación más utilizados para la producción. Al considerar su próximo proyecto de piezas, es probable que tenga preguntas sobre cuál de estos procesos es el más adecuado para su diseño. En este artículo comparamos el moldeo por inyección con la impresión 3D y respondemos a la pregunta de si la impresión 3D puede realmente sustituir al moldeo por inyección.

¿Qué es la impresión 3D?

La impresión 3D es un proceso de fabricación aditiva que construye piezas y prototipos capa a capa en la impresora. La impresión 3D produce piezas recibiendo instrucciones de diseño por ordenador y luego imprimiendo la pieza utilizando filamento o material en polvo.

¿Qué es el moldeo por inyección?

El moldeo por inyección es un proceso de fabricación en el que el material de construcción fundido se vierte en un molde que es el inverso del diseño de la pieza. Una vez que el material fundido se ha enfriado, se vuelve sólido en el molde y éste se retira dejando la pieza fabricada.

Volumen de producción

El volumen de producción es uno de los factores más importantes a tener en cuenta a la hora de decidir qué proceso es el adecuado para su proyecto. El moldeo por inyección es muy rentable para la producción de piezas de gran volumen, generalmente definidas como 1.000 piezas o más por tirada. Por otro lado, para volúmenes de producción más bajos, la impresión 3D tiende a ser la solución más rentable. Por ejemplo, los procesos de impresión 3D como FDM o SLS que utilizan plásticos asequibles como el ABS, el PC y el nailon son excelentes opciones para la producción de pequeñas cantidades de piezas, independientemente de que éstas sean idénticas o no. Para series de producción de tamaño medio, la impresión 3D con MJF es una opción a tener en cuenta por su rentabilidad y sus operaciones relativamente escalables.

Geometrías y características complejas

El moldeo por inyección, por su propia naturaleza, requiere la fabricación de un molde de acuerdo con el diseño de la pieza. Tanto los ingenieros como los diseñadores de productos saben de primera mano que la creación de modelos CAD para el moldeo por inyección no es una tarea fácil y que hay que tener en cuenta muchos factores. Por ejemplo, los ángulos rectos de la pieza hacen que sea muy difícil sacarla del molde y también hay que sacar de los moldes características intrincadas con detalles finos con mucho cuidado. Todos estos factores se suman a la realidad de que el moldeo por inyección tiene dificultades cuando se trata de producir piezas con diseño y complejidad geométrica. En cambio, la impresión 3D hace un trabajo increíble en la producción de piezas complejas. No importa lo intrincadas que sean las características, la impresión 3D es capaz de producir estas piezas con gran facilidad. Por lo tanto, si su pieza es compleja y su diseño no puede ajustarse para que sea compatible con el moldeo por inyección, es mejor producir su pieza mediante la impresión 3D.

Tiempo de entrega

En general, el moldeo por inyección tiene plazos de entrega más largos debido a los ajustes de diseño necesarios para construir el molde correcto. Por esta razón, el moldeo por inyección puede tardar hasta 2-3 semanas. En cambio, la impresión 3D es mucho más rápida. De hecho, una vez enviados los diseños, su pieza impresa en 3D podría entregarse en sólo unos días.

Modificación del diseño durante la producción

Después de que un molde se haya fijado para la inyección, se necesitan cantidades significativas de tiempo y dinero para volver a modificar el molde. Por esta razón, cambiar y personalizar ciertas características de su pieza puede resultar difícil con el moldeo por inyección. Para los prototipos y las piezas que deben ajustarse sobre la marcha, la impresión 3D es una solución mucho mejor porque todo lo que hay que hacer es ajustar el archivo CAD, que luego se carga en la impresora 3D.

Resistencia de la pieza

Una de las mayores ventajas del moldeo por inyección es que las piezas se fabrican a través de una sola capa vertida. Esta estructura cohesiva añade resistencia a las piezas porque hay menos puntos débiles. Con la impresión 3D, las piezas se imprimen capa a capa, lo que reduce la resistencia general. De hecho, la impresión 3D puede provocar fallos estructurales que no suelen producirse con el moldeo por inyección de plástico. Por estas razones, si la resistencia es una de las principales prioridades para su pieza, es mejor utilizar el moldeo por inyección para producir su pieza si es posible.

Acabado de la superficie

Otra ventaja que tiene el moldeo por inyección sobre la impresión 3D es el acabado de la superficie. La razón es que la impresión 3D produce capas notables en su pieza, lo que hace que haya una superficie algo áspera. Esta rugosidad puede ser problemática para ciertas aplicaciones que se rozan, como las piezas de las máquinas. Para estas aplicaciones, tendrá que hacer algún tipo de post-procesamiento de su impresión 3D para lograr una superficie lisa. Por el contrario, con el moldeo por inyección no hay múltiples capas y, por tanto, la superficie de las piezas moldeadas por inyección es muy lisa. Por estas razones, si su pieza necesita tener un acabado superficial liso, es más fácil utilizar el moldeo por inyección en lugar de la impresión 3D.

Material desperdiciado

La impresión 3D requiere el uso de estructuras de soporte para producir algunas piezas. Como resultado, puede haber bastante material desperdiciado en la producción de gran volumen porque estas estructuras de soporte se eliminan. Este material desperdiciado se traduce en un aumento de los costes de su proyecto. En cambio, en el moldeo por inyección se desperdicia muy poco material porque sólo se vierte el que se necesita para llenar el molde. Por estas razones, para la producción de gran volumen, el moldeo por inyección es superior a la impresión 3D porque se desperdicia menos material.

 

A veces surge la pregunta de si la impresión 3D podría sustituir al moldeo por inyección. La respuesta corta es que no. La verdad es que cada uno de estos procesos de fabricación tiene distintas ventajas sobre el otro. Lo que esto significa es que la decisión entre el moldeo por inyección y la impresión 3D debe tomarse caso por caso en función de las prioridades específicas de cada pieza.