Sugerencia de Diseño

9 sugerencias para reducir los costes del moldeo por inyección

Ajuste su presupuesto con estas sugerencias de diseño para moldeo por inyección

Todo el mundo quiere reducir los costes de fabricación de sus piezas. Parece obvio, pero una de las formas más sencillas de reducir el coste unitario del moldeo por inyección es aumentar la cantidad de piezas fabricadas. Esto se debe a que el coste inicial del diseño y mecanizado del molde se amortizan en función del número de piezas. 

Sin embargo, es posible que su proyecto de moldeo exija solo unas cuantas piezas. No pasa nada. Proto Labs fabrica moldes asequibles para producciones muy pequeñas (incluso 25 piezas), los cuales suelen estar disponibles pocos días después del pedido.

Ilustración Contrasalidas
Las contrasalidas, como las que aparecen en la imagen, pueden complicar y, en algunos casos, impedir la expulsión de la pieza; así pues, elimínelas siempre que sea posible.

Además del coste unitario, debe tener en cuenta el material. Muchos plásticos comparten la misma resistencia y funcionalidad, pero algunos son más fáciles de moldear que otros y eso reduce el coste de la pieza. Puede probar diferentes materiales en el presupuesto interactivo que recibirá al cargar su diseño en Proto Labs.

Le ofrecemos nueve sugerencias para el diseño destinado a moldeo por inyección que le permitirán ajustar su presupuesto:

1. Eliminar contrasalidas
2. Deshacerse de formas innecesarias
3. Utilizar un método de núcleo-cavidad
4. Reducir los acabados y aspectos estéticos
5. Diseñar piezas autoensambladas
6. Modificar y reutilizar los moldes
7. Prestar atención al análisis del diseño para fabricación (DFM)
8. Utilizar un molde multicavidad o un molde familiar
9. Tener en cuenta el tamaño de la pieza

Contrasalidas

Las contrasalidas complican, e incluso pueden llegar a impedir, la expulsión de la pieza. Deshágase de ellas siempre que pueda, aunque en algunos casos no será posible. Esto ocurre, por ejemplo, cuando se necesita una acción lateral o un inserto amovible. Una alternativa podría ser el uso de núcleos de paso, o la modificación de la línea de apertura y de los ángulos de desmoldeo para facilitar la construcción del molde. Estas soluciones reducen los costes de desarrollo del molde, ya que se evita el uso de piezas adicionales en el molde que incrementarían los costes de fabricación. El uso de inserciones manuales, además de encarecer los costes de fabricación, influye en el precio de la pieza debido al aumento de la duración del ciclo y a la necesidad de operaciones manuales en el molde.

Ilustración Núcleo-Cavidad
El uso de un núcleo-cavidad, como el que se muestra en la imagen, puede resultar un método asequible para el moldeo de paredes altas y superficies acanaladas.
Formas Innecesarias

Las superficies texturizadas, los números de piezas moldeadas y los logotipos de empresa quedan muy bien, pero tiene que estar dispuesto a asumir el coste extra de unas formas que no son necesarias. No obstante, muchas aplicaciones militares y aeroespaciales exigen números de piezas permanentes. Utilice una fuente fácil de fresar, como Century Gothic Bold, Arial, o Verdana (fuentes sin remates), siempre superior a 20 puntos y con una profundidad máxima entre 0,25 mm a 0,38 mm. Prepárese también para aumentar el ángulo de desmoldeo si la expulsión de la pieza supone un problema.

Núcleo-Cavidad

Si necesita una carcasa electrónica o una pieza similar en forma de caja, puede perforar las cavidades de las paredes en el molde, lo que requiere herramientas largas y estrechas para mecanizar acanaladuras en la base del molde, o mecanizar el material de aluminio hacia abajo rodeando el núcleo y moldear la pieza alrededor de él. Este último método, conocido como «núcleo-cavidad», es mucho más asequible para el moldeo de paredes altas y superficies acanaladas. Y, lo que es más importante, facilita la creación de acabados de superficie uniformes, una ventilación adecuada, una mejor expulsión y puede eliminar la necesidad de ángulos de desmoldeo muy pronunciados.

Aspectos Estéticos

Las piezas bonitas son agradables, pero suelen necesitar técnicas de chorro de arena, o pulido esmerado del molde para lograr un aspecto estético de gran calidad. Esto se suma a los costes de desarrollo del molde. Cualquier acabado superior a un PM-F0 (mecanizado bruto) exige cierto grado de trabajo manual, hasta llegar a un acabado brillante SPI-A2 que utiliza un pulido con diamante del n.º 2. Evite acabados tan delicados como este a menos que sean necesarios.

Piezas autoensambladas

Imagine que está diseñando un estuche de cierre a presión para componentes médicos o dos mitades engranadas para una radio portátil. ¿Por qué construir dos piezas que encajen cuando puede hacer solo una? Puede rediseñar los cierres, de modo que las mitades encajen en cualquier sentido, y fabricar de este modo, lo que se denomina pieza «universal». Solo se necesita un molde, por lo que se ahorra en los gastos de producción iniciales. Y podrá moldear el doble de una única pieza en lugar de la mitad de dos piezas diferentes.

Modificaciones del Molde

Es relativamente sencillo retirar metal de un molde metálico que ya existe. Por el contrario, añadir metal puede resultar difícil o, a efectos prácticos, imposible, mediante el moldeo por inyección rápida. Para analizar esto desde la perspectiva de la pieza, se puede añadir plástico pero no se puede quitar. Diseñar teniendo esto en cuenta se denomina «metal safe» (con garantía de metal).

Algunas piezas moldeadas por inyección pasan por múltiples iteraciones hasta conseguir un diseño final con el que poder trabajar. En lugar de comprar un molde nuevo para cada revisión, una planificación inteligente permitirá utilizar varias veces el mismo molde. A partir del diseño de pieza más básico y pequeño, se moldean todas las piezas necesarias; a continuación, se vuelve a mecanizar el molde para incluir formas adicionales o una versión más grande y alta de la misma pieza y se realiza un nuevo moldeo. Por supuesto, esta no es una ciencia exacta, pero partiendo de la pieza correcta, este método de reutilización puede reducir los costes de desarrollo de moldes.

Análisis DFM para Moldeabilidad

Todos los presupuestos de Proto Labs para piezas moldeadas por inyección van acompañados de un análisis gratuito de las posibilidades de fabricación (DFM). Este análisis identifica posibles áreas problemáticas, así como posibilidades para mejorar el diseño. Ángulos de desmoldeo insuficientes, formas no mecanizables, geometrías imposibles, etc. son solo algunos ejemplos de lo que se puede y debe mejorar el diseño de la pieza antes de hacer clic en el botón «Aceptar». Examine atentamente estas sugerencias y póngase en contacto con un ingeniero de productos de Proto Labs para cualquier cuestión relativa al diseño.

Molde Multicavidad y Moldes Familiares

¿Le interesa un volumen mayor de piezas? Puede conseguir un volumen mayor usando moldes de aluminio con dos, cuatro u ocho cavidades de moldeo, en función de la geometría y tamaño de la pieza, que pueden reducir el precio unitario de las piezas, aunque incrementarán el coste de desarrollo del molde.

¿Tiene una familia de piezas que encajan entre sí? ¿Por qué no realizar múltiples proyectos de moldeo a la vez? No existe razón para construir un molde para cada pieza individual, siempre que: a)se realicen todas con el mismo plástico; b)todas tengan aproximadamente el mismo tamaño (por ejemplo, que tengan tiempos de procesamiento similares); y, c)que puedan introducirse en la misma cavidad sin impedir el adecuado funcionamiento del molde.

Además, quizá pueda unir algunas de estas piezas con una bisagra flexible. Este método es ideal, por ejemplo, para moldear las dos mitades de un recipiente tipo concha. De no ser así, estas piezas necesitarían un montaje tipo pasador para abrirse y cerrarse. Lo único que hay que tener en cuenta es el uso de un material fuerte y flexible, como el polipropileno (PP).

Tamaño de pieza

Además de todo esto, hay que tener siempre en cuenta las extensiones de la pieza. En lo que se refiere al moldeo, esto hace referencia al tamaño de la pieza y al hecho de que tiene que encajar cómodamente en el molde permitiendo el correcto funcionamiento de las coladas, canales de colada, pivotes eyectores y todos los demás elementos que el molde necesita. En la actualidad, el tamaño máximo de pieza en Proto Labs para el moldeo por inyección es de 480 mm por 751 mm con una profundidad máxima a partir de la línea de apertura de 101 mm. No obstante, piezas más grandes de este tipo, exigen un molde de mayor tamaño. Esto puede afectar a los costes de desarrollo del molde y al precio unitario.

Como siempre, puede ponerse en contacto con un ingeniero de productos para cualquier cuestión a través del +34 (0)9 11 43 68 30 o customerservice@protolabs.es.

blue self-mating injection molding part

Este es un ejemplo de una mitad de una pieza autoensamblada, que encaja en cualquier dirección con su otra mitad, creando una pieza «universal».

 

eight-cavity mold part and mold illustration
Este molde de ocho cavidades se usa para un volumen superior de piezas (la pieza terminada se muestra en la parte superior de la ilustración del molde). 

 

Este es un ejemplo de un molde familiar, utilizado para producir la pieza de la imagen, que era un componente de SubQ It, instrumento médico utilizado para cerrar incisiones quirúrgicas con grapas reabsorbibles. 

 

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