Moldes de Inyección con Tecnología PolyJet

La fabricación de piezas mediante moldeado por inyección es una técnica empleada por múltiples industrias para obtener piezas en cantidades masivas, a bajo coste por unidad, y en un corto espacio de tiempo.

Esta tecnica requiere hacer uso de moldes metálicos que presentan ciertas innegables ventajas:

1. Aguantan ciclos de producción muy elevados.
2. Se enfrían rápidamente.
3. Permiten reproducir pequeños detalles con absoluta fidelidad.
4. El material inyectado no se pega a ellos

pero cuya fabricación presenta asimismo ciertas innegables desventajas:

1. Puede requerir semanas o meses en función de su complejidad y tamaño.
2. El coste, proporcional asimismo a su complejidad y tamaño, se mide en miles cuando no en decenas de miles de euros.
3. Existe siempre el riesgo de que el diseño contenga errores que pasen inadvertidos en la pantalla y sean advertidos cuando el molde está fabricado; en tales casos el tiempo y dinero se pierden irremediablemente.
4. Su coste resulta inviable para la fabricación de series cortas

Para compensar tales desventajas, existe la alternativa de fabricar los moldes mediante Sistemas de Producción 3D basados en tecnología PolyJet. Esta alternativa presenta ciertas interesantes ventajas:

1. Detección temprana de errores antes de encargar la fabricación del molde metálico.
2. Reducción de un 50-70% de costes respecto de la fabricación metálica tradicional.
3. Reducción de un 50-90% de tiempos respecto de la fabricación metálica tradicional.
4. Testeo de piezas finales, fabricadas en material final, en condiciones reales de uso final.

Sin embargo, hay que recordar que la resistencia mecánica y térmica de los moldes PolyJet no es comparable a la de los moldes metálicos, y esto reduce su uso a la producción de preseries. ¿De cuantas unidades por molde? La respuesta depende sobre todo del material a inyectar (las temperaturas de inyección no deben superar los 300 grados y las presiones sobre el molde no deberían superar las 20 toneladas) pero "a grosso modo" podríamos segmentar los materiales en cuatro gamas:

Hasta 100 ciclos por molde:

• ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno)
• PE (Polietileno)
• PP (Polipropileno)
• PS (Poliestireno)
• TPEs (Termoplásticos Elastómeros)

Hasta 80 ciclos por molde:

• PC-ABS (Policarbonato con mezcla de ABS)
• PA (Poliamida)
• POM (Polioximetileno)
• PP+G (PP con carga de Vidrio)

Hasta 40 ciclos por molde:

• PC (Policarbonato)
• POM+G (POM con carga de Vidrio)

Hasta 10 ciclos por molde:

• PA+G (PA con carga de Vidrio
• PC+G (PC con carga de Vidrio)
• PPO (Polióxido de Fenileno)
• PPS (Polisulfuro de Fenileno)

Impresión 3D para moldes de inyección

En nuestro día a día, utilizamos cientos cientos de piezas y productos fabricados mediante inyección.

Se trata de un proceso extremadamente productivo, empleado por fabricantes de todo el mundo para obtener piezas de plástico. Para ello es necesario previamente obtener un molde en aluminio u otro metal, cuyo coste de fabricación mediante CNC se mide normalmente en miles de euros cuando no en decenas de miles, y cuyo tiempo de fabricación se mide en días cuando no en semanas. Es por esto que antes de comenzar la producción en masa debe evaluarse -hasta donde sea posible- el resultado final de la pieza a fabricar, pues en caso de que haya que modificar cualquier error inadvertido habrá que fabricar un molde nuevo. En suma: Cometer un error se paga carísimo.

Pero gracias a la impresión 3D, cada vez más fabricantes de piezas de plástico están descubriendo los beneficios de la fabricación aditiva. La última de ellas, fabricar el premolde mediante impresión 3D, para inyectar una preserie de prueba en material final: Con la impresión 3D, pueden diseñarse los primeros borradores del molde de inyección en unos pocos días, y hacer la impresión del mismo en menos de 24 horas para llevar a cabo la evaluación de la pieza a fabricar. Tradicionalmente, se necesitarían varias semanas para obtener el molde en metal mediante el proceso convencional de CNC, y costaría bastantes miles de euros. Por el contrario, mediante la impresión 3D se puede obtener un molde que va a costar menos de mil euros y va a tardar no mas de unas pocas horas. En suma: Imprimir el premolde en 3D permite ahorrar muchísimo dinero.

Para no quedarnos en teorías, les invito a ver este vídeo basado en un caso real: