Sugerencia de diseño

Sugerencias para reducir los costes del moldeado por inyección

Reduce el presupuesto con estas recomendaciones de diseño para el moldeado por inyección.

Todos queremos ahorrar en la fabricación de piezas. Parece obvio, pero una de las formas más sencillas de reducir el coste unitario del moldeado por inyección es aumentar la cantidad de piezas. Esto se debe a que el coste inicial del diseño y mecanizado del molde se amortiza en función del número de piezas. En Protolabs, por ejemplo, podemos moldear más de 25 000 piezas con el mismo molde.

Sin embargo, es posible que su proyecto de moldeado requiera solamente unas pocas piezas. No se preocupe. Protolabs fabrica moldes asequibles para producciones tan pequeñas como de tan solo 25 piezas, disponibles a menudo unos pocos días después del pedido.

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 Protolabs.

Le ofrecemos 10 sugerencias de diseño para el moldeado por inyección que le permitirán ajustar su presupuesto:

  1. Elimine las contrasalidas
  2. Deshágase de las características innecesarias
  3. Utilice el método núcleo-cavidad
  4. Reduzca los acabados meramente estéticos
  5. Diseñe piezas autoensambladas
  6. Modifique y reutilice los moldes
  7. Preste atención al análisis de factibilidad
  8. Utilice moldes con cavidades múltiples y moldes de la misma familia
  9. Tenga en cuenta el tamaño de la pieza
  10. Utilice el sobremoldeado

Contrasalidas

Las contrasalidas complican e, incluso, pueden llegar a impedir la expulsión de la pieza. Deshágase de ellas, si puede, pero tal vez no sea posible si, por ejemplo, necesita una acción lateral, un cierre deslizante o un bloqueo. Una alternativa podría ser el uso de cierres deslizantes y núcleos de paso o la modificación de la línea de apertura y de los ángulos de desmoldado para facilitar la construcción del molde. Estas soluciones reducen los costes de fabricación 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.

Sugerencia de diseño | núcleo-cavidad
Utilizar el núcleo-cavidad, es mucho más asequible para el moldeado de paredes altas y superficies acanaladas.

Características innecesarias

Las superficies con texturas, los números de pieza moldeados y los logotipos de empresa quedan muy bien, pero tiene que estar dispuesto a asumir el coste extra de unas características que no son necesarias. No obstante, muchas aplicaciones militares y aeroespaciales exigen números de pieza 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 de entre 0,25 mm y 0,38 mm. Es preferible contar con un diseño cóncavo en lugar de un diseño con relieve, ya que será más fácil el mecanizado. Prepárese también para aumentar el ángulo de desmoldeo para facilitar la expulsión de la pieza.

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 que rodea el núcleo y moldear la pieza alrededor de él. Este último método, conocido como «núcleo-cavidad», es mucho más asequible para el moldeado de paredes altas y superficies acanaladas. Y, lo que es más importante, facilita la creación de acabados de superficie uniformes, una ventilación adecuada y una mejor expulsión, además de poder eliminar la necesidad de ángulos de desmoldeo muy pronunciados.

Aspectos estéticos

Las piezas bonitas son agradables, pero suelen ser necesarias técnicas de chorro de arena, EDM o pulido esmerado del molde para lograr un aspecto estético de gran calidad. Esto se suma a los costes del molde. Cualquier acabado superior a un PM-F0 (mecanizado bruto) exige cierto grado de trabajo manual, hasta llegar a un acabado espejo SPI-A2. Evite acabados tan delicados como este, a menos que sean necesarios. Un aspecto que hay que tener en cuenta en cuanto al aspecto estético es hacer saber a Protolabs si necesita pulir la mitad completa del molde o solo una pequeña zona. Puede ahorrar costes puliendo únicamente la zona necesaria en lugar de pulir el lateral completo de un molde.  Al solicitar un acabado personalizado, envíe a Protolabs una imagen codificada por colores que muestre las zonas críticas y el nivel de acabado deseado para cada zona.

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? Rediseñe los cierres de modo que las mitades encajen en cualquier sentido: es lo que se denomina pieza "universal". Solo se necesita un molde, por lo que se ahorran gastos de producción desde el primer momento.

Modificaciones de moldes

Es relativamente sencillo retirar el metal de un molde de metal existente. Por el contrario, añadir metal puede resultar difícil o, a efectos prácticos, imposible con el moldeado por inyección rápida. Para analizar esto desde la perspectiva de la pieza, se puede añadir plástico, pero no se puede quitar. Este tipo de concepción se denomina “retoque de un solo sentido” del molde.

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, finalmente, se realiza un nuevo moldeado. Por supuesto, esta no es una ciencia exacta, pero, partiendo de la pieza correcta, este método de reutilización puede ahorrar costes de desarrollo de moldes.

Análisis de factibilidad

Todos los presupuestos de Protolabs para piezas moldeadas por inyección van acompañados de un análisis gratuito de factibilidad. Este análisis identifica posibles áreas problemáticas, así como oportunidades de mejora del diseño. Ángulos de desmoldeo insuficientes, formas no mecanizables, geometrías imposibles... son solo algunos ejemplos de lo que se puede y debe mejorar en 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 aplicaciones de Protolabs para cualquier cuestión relativa al diseño

Molde con cavidades múltiples 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 moldeado, en función de la geometría y tamaño de la pieza, lo que puede reducir el precio unitario de las piezas, aunque incrementará el coste de fabricación del molde.

¿Tiene una familia de piezas que encajan entre sí? ¿Por qué no realizar múltiples proyectos de moldeado a la vez? No existe una razón para construir un molde para cada pieza individual, siempre que se realicen todas con el mismo plástico, todas tengan aproximadamente la misma forma y el mismo volumén (es decir, que tengan tiempos de procesamiento similares) y 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).

 

 

Pieza autoensamblada
Este es un ejemplo de la mitad de una pieza autoensamblada, que se une en cualquier dirección con su otra mitad, construyendo así una parte "universal".

Este molde con ocho cavidades se usa para aumentar el volumén de piezas.

 

Molde de la misma familia
Aquí un ejemplo de un molde de la misma famila utilizado para producir la pieza diseñada – un componente de SubQ It, un instrumento médico que sirve para cerrar incisiones quirúrgicas con grapas bioabsorbibles.