Puede fabricar productos de plástico mediante diversos métodos. El moldeo por inyección de plástico y la impresión 3D son dos métodos de moda. Cada uno tiene sus pros y sus contras. Por lo tanto, debe evaluar el moldeo por inyección frente a la impresión 3D para obtener más información al respecto.
El moldeo por inyección de plástico es una técnica antigua. Se utilizó por primera vez en el siglo XVIII. Después de 100 años de su descubrimiento, se introdujo un nuevo método llamado impresión 3D. En la actualidad, ambos métodos están muy extendidos en la industria del plástico.
Al revisar el moldeo por inyección frente a la impresión 3D, también aprenderá sobre su idoneidad en diferentes campos. Por ejemplo, el moldeo por inyección es ideal para pedidos de gran volumen. Sin embargo, la impresión 3D es ideal para hacer prototipos. Del mismo modo, existen más diferencias. En este artículo las encontraremos y le diremos cuál es la mejor opción para su empresa.
¿Qué es el moldeo por inyección?
Moldeo por inyección es el método más utilizado. Como su nombre indica, este método inyecta plástico en un molde y crea formas variadas.
Esta técnica se utiliza para fabricar la mayoría de las piezas de plástico que la gente utiliza a diario. El moldeo por inyección se utiliza mucho para piezas pequeñas, como juguetes, y grandes, como artículos de cocina. Esta técnica es muy eficaz, sobre todo para crear piezas de plástico complejas. Según los expertos, este método puede conseguir tolerancias de hasta ±0,1 mm.
Una máquina de moldeo por inyección típica tiene tres unidades centrales. (1) La unidad de inyección, que parece una jeringa gigante, tiene tres partes principales. (a) Una tolva recibe los gránulos de plástico y los envía a la cámara principal. (b) Una cámara de calentamiento calienta estos gránulos y crea plástico fundido. (c) Una extrusora ayuda a empujar el plástico hacia el molde.
(2) La unidad de moldeo da a las piezas de plástico la forma deseada. Utiliza un molde específico para piezas de plástico específicas. Por lo tanto, esta unidad es ajustable.
(3) La pinza suele abrir y cerrar el molde. Un molde suele constar de dos mitades: la unidad de molde sujeta una mitad y la unidad de pinza sujeta la otra. Cuando un operario presiona la pinza, la mitad del molde se abre y deja al descubierto la pieza de plástico recién formada.
¿Cómo funciona el moldeo por inyección?
El proceso de moldeo por inyección comienza introduciendo los gránulos de plástico en la tolva. Los componentes de calentamiento calientan gradualmente estos gránulos para formar plástico fundido. Posteriormente, con la ayuda de la extrusora, el plástico fundido llega a la cámara de inyección.
Cuando el operario está preparado, la unidad de inyección empuja el plástico fundido dentro de la cavidad. Una vez enfriadas, las piezas de plástico se extraen del molde de inyección de plástico, puede ir a nuestro Tecnología de moldes de plástico para saber más sobre moldes de plástico.
El moldeo por inyección es el más adecuado para:
El moldeo por inyección es un proceso de fabricación muy eficaz. Este método es perfecto para una producción más rápida y productos consistentes. Estos son algunos puntos clave en los que el moldeo por inyección es la mejor opción:
- El moldeo por inyección es adecuado para series de producción a gran escala. Puede producir más de 1.000 piezas por tirada.
- Esta técnica es adecuada para la producción final. No es ideal para la creación de prototipos.
- El moldeo por inyección suele permitir todo tipo de diseños y tamaños. Esta flexibilidad hace de este método una opción rentable.
- El moldeo por inyección produce piezas de plástico más resistentes. A diferencia de la impresión 3D, las piezas moldeadas por inyección son duraderas y pueden soportar más tensión.
- Una vez creado el molde, el moldeo por inyección puede producir millones de piezas de plástico. Esto hace que su negocio sea más rentable y le ayuda a rentabilizar rápidamente su inversión.
Limitaciones del moldeo por inyección de plásticos
El moldeo por inyección es mejor por muchas razones, pero sigue teniendo limitaciones. Debido a estas limitaciones, la impresión 3D suele ser una mejor opción.
- El moldeo por inyección requiere un elevado coste inicial. Hay que hacer moldes diferentes para cada pieza de plástico específica.
- Este método no es ideal si su objetivo son pedidos de bajo volumen. El elevado coste del utillaje aumentará drásticamente el coste de producción.
- Este método requiere plazos de entrega más largos. Puede tardar entre 5 y 7 semanas.
- Este método necesita más tiempo para establecerse.
¿Qué es la impresión 3D?
La impresión 3D es un tipo de fabricación aditiva. Generalmente crea formas añadiendo plástico capa a capa, por eso se llama fabricación aditiva. Sin embargo, la impresión 3D, como su nombre indica, crea objetos tridimensionales. Utiliza principalmente plásticos porque son ligeros y fáciles de fundir.
Piense en los procesos de fabricación tradicionales, como el mecanizado CNC. Todos ellos son métodos sustractivos. Pero la impresión 3D añade material. Como resultado, se pueden crear muchas formas complejas con menos desperdicio de material.
Una impresora 3D suele tener forma de caja. Una impresora 3D sencilla tiene cuatro componentes clave.
(1) El bastidor proporciona a la máquina un soporte estructural. Dependiendo de la calidad de la máquina, suele ser de metal o plástico.
(2) El lecho de impresión suele ser plano, igual que el de una máquina de corte por láser.
(3) Una boquilla o cabezal de impresión es un componente crucial de una impresora 3D. La mayoría de las veces, viene con un extrusor. En función de la trayectoria programada, el cabezal de impresión puede moverse generalmente a lo largo de los ejes X, Y y Z.
(4) Un panel de control suele controlar este proceso, permitiéndole conectar su ordenador a la máquina.
¿Cómo funciona una impresora 3D?
En primer lugar, debe preparar su archivo de diseño. Puede utilizar cualquier software conveniente, pero debe asegurarse de que el tipo de archivo es STL u OBJ. Algunos controladores avanzados de impresoras 3D también pueden admitir otro tipo de archivo. Una vez que inserte el archivo en el controlador, la máquina creará automáticamente programas para la trayectoria del cabezal de impresión.
Antes, debes preparar tu máquina. Comprueba si has instalado el filamento de plástico con el extrusor y el cabezal de impresión. Cuando empiezas a imprimir, la boquilla calienta el filamento y lo funde en forma semilíquida. Al mismo tiempo, el cabezal de impresión sigue la trayectoria programada. Poco a poco, deposita el plástico semilíquido capa a capa sobre el cabezal de impresión.
En este caso, un filamento de plástico especializado se endurece rápidamente y forma un molde sólido. Algunos filamentos de plástico populares utilizados en este caso son PLA, ABS, PP, PC, PETG, TPU y muchos más. Sin embargo, el proceso continúa añadiendo plásticos capa a capa hasta crear todo el cuerpo.
Una vez finalizada la impresión, puede eliminar las extensiones innecesarias. En impresión 3D, estas piezas adicionales se denominan estructuras de soporte. Sin embargo, también puedes hacer más acabados, como suavizar bordes ásperos.
La impresión 3D es la más adecuada para:
La impresión 3D le ofrece una solución flexible para crear muchas piezas de plástico complejas. Abre un amplio abanico de posibilidades para realizar muchos proyectos de bricolaje. En la fabricación, el uso de la impresión 3D es muy amplio. He aquí algunos puntos clave en los que la impresión 3D es la mejor opción:
- La impresión 3D es ideal para crear prototipos de cualquier pieza final. Los prototipos de plástico también se utilizan para probar el producto de muchas piezas de fundición a presión. La impresión 3D es rápida y precisa, lo que ayuda enormemente a la creación rápida de prototipos.
- La impresión 3D es adecuada para pedidos de bajo volumen. Para la producción a gran escala, el moldeo por inyección es una solución rentable.
- La impresión 3D suele ser una mejor opción para piezas de plástico de tamaño pequeño o mediano. Sin embargo, muchas impresoras 3D modernas son capaces de crear estructuras de gran tamaño.
- Este método puede producir piezas rápidamente. Solo se tarda entre unos minutos y unas horas en terminar de imprimir una pieza.
- La impresión 3D es perfecta para los cambios frecuentes de diseño. Permite modificar y actualizar los diseños.
- De hecho, la impresión 3D es una herramienta excelente para crear formas complejas.
Limitaciones del moldeo 3D
La impresión 3D es famosa por sus muchas ventajas, pero aún tiene algunas limitaciones. Ahí es donde el moldeo por inyección se convierte en una opción adecuada.
- La impresión 3D está muy limitada a determinados materiales plásticos. Los plásticos PLA, ABS, PC, PP, PETG y TPU están de moda en la impresión 3D.
- Si desea resistencia en sus piezas de plástico, la impresión 3D no es lo ideal. El moldeo por inyección es adecuado para fabricar piezas de plástico robustas.
- La impresión 3D es un proceso relativamente lento. Se tarda entre unos minutos y unas horas en completar una tirada. Por eso, la impresión 3D no es adecuada para la producción a gran escala.
- Las impresoras 3D necesitan un mantenimiento frecuente. Después de cada trabajo de impresión, debes limpiar el extrusor y el cabezal de impresión.
Moldeo por inyección VS Impresión 3d: ¿Cuál es mejor?
Gracias a las dos secciones anteriores, ya está familiarizado con estas técnicas. ¿Qué son? ¿Cómo funcionan? ¿Para qué son más adecuadas? Ambos métodos pueden ser mejores para un uso específico, pero el nivel de idoneidad puede seguir siendo diferente. En esta sección vamos a considerar algunos factores para determinar la idoneidad de cada método.
Antes, veamos el resumen de este debate en la siguiente tabla.
| Factores | Moldeo por inyección | Impresión 3D |
| Volumen de producción | Adecuado para la producción de grandes volúmenes debido al bajo coste por unidad | Adecuado para la producción de bajo volumen |
| Complejidad del diseño | Limitado por el diseño del molde, sólo se puede hacer un diseño concreto una vez creado el molde. | Adecuado para un cambio frecuente de diseño; muy flexible |
| Fortaleza | Produce piezas de alta resistencia | Resistencia relativamente menor |
| Creación de prototipos | No apto | Adecuado |
| Diseño de herramientas | Requiere moldes a medida | No es necesario |
| Plazos de entrega | Mayor tiempo de preparación y producción debido a la creación del molde; más rápido una vez finalizada la preparación. | Tiempos de preparación cortos, plazos de entrega rápidos |
| Tamaño de la pieza y tolerancia | Puede producir piezas de plástico grandes y pequeñas; tolerancia de hasta ±0,1 mm | Adecuado para piezas de plástico pequeñas y medianas; tolerancia de hasta ±0,25 mm |
| Personalización | Sólo se limita al diseño del molde | Altamente personalizable |
| Acabado superficial | Acabado superficial liso | Es posible que necesite un tratamiento posterior. |
| Residuos materiales | Menos residuos | Residuos de material de moderados a elevados |
| Costo | Coste inicial elevado pero costes unitarios más bajos para pedidos de gran volumen | Menor coste inicial pero elevados costes unitarios |
Moldeo por inyección VS Impresión 3D: Volumen de producción
El volumen de producción desempeña un papel crucial en la fabricación de piezas de plástico. Puede que tenga una empresa pequeña, mediana o grande. Puede ofrecer a sus clientes diseños personalizados o estándar. Por tanto, decida qué tipo de producción va a ofrecer a sus clientes. Entonces podrá elegir el proceso de fabricación adecuado.
El moldeo por inyección es ideal para la producción a gran escala. Una vez creado el molde, se pueden fabricar millones de piezas de plástico con el mismo diseño. Puede crear muchos colores, aunque el diseño sigue siendo el mismo.
La impresión 3D es ideal para diseños personalizados. Su cliente puede encargar de 10 a 100 piezas de diseño personalizado. En este caso, la impresión 3D hace un gran trabajo. No tiene que crear moldes caros para este trabajo.
Moldeo por inyección VS Impresión 3D: Complejidad del diseño
Con ambos métodos se pueden crear diseños muy complejos. Sin embargo, el moldeo por inyección sólo se limita al diseño del molde. Una vez creado el molde, no tiene opción de personalizarlo. Por lo tanto, la complejidad del diseño sólo se limita al diseño del molde en el moldeo por inyección.
La impresión 3D le ofrece más oportunidades para personalizar su diseño. Puede crear geometrías complejas, como rasgos de dragones o, diseños antiguos detallados, y mucho más. No hay costes adicionales de utillaje.
Moldeo por inyección VS impresión 3D: Resistencia
Algunas piezas de plástico, como las de automóviles, juguetes y equipos industriales, requieren una gran resistencia. Estos artículos se someten a menudo a una manipulación brusca y a fuerzas de impacto.
El moldeo por inyección puede mejorar la resistencia de un objeto de plástico. Como sabes, este método funde completamente los gránulos de plástico y luego los reforma en formas sólidas.
La impresión 3D, por su parte, convierte filamentos de plástico en forma semilíquida. Construye objetos 3D capa a capa. Como resultado, la resistencia de cada capa disminuye ligeramente.
En general, el moldeo por inyección es la mejor opción en términos de resistencia.
Moldeo por inyección VS impresión 3D: Creación de prototipos
El prototipo también se conoce como muestra o modelo del producto. Los prototipos o muestras suelen parecerse a la forma y las propiedades del producto final.
La mejor forma de hacer muestras es con la impresión 3D. Incluso en la creación rápida de prototipos, la impresión 3D puede ofrecerle la mejor solución. El moldeo por inyección solo es adecuado para fabricar piezas finales. Aunque necesitará prototipos al hacer los moldes, la impresión 3D también es práctica en este caso.
Moldeo por inyección VS impresión 3D: Diseño de utillajes
El diseño de utillajes es una parte crucial del moldeo por inyección de plásticos. Los moldes también se denominan utillaje. Los moldes de inyección son caros y lleva tiempo diseñarlos y producirlos. Según el valor de mercado de 2024, un molde de inyección cuesta aproximadamente entre $3.000 y $100.000.
El elevado coste inicial también aumenta el coste por unidad, por lo que el diseño de utillajes puede no ser útil para la producción a pequeña escala. Sin embargo, el precio por unidad baja para pedidos de gran volumen.
En cambio, la impresión 3D no necesita utillaje. Se puede imprimir directamente a partir de un diseño digital. Por eso, la impresión 3D es ideal para crear prototipos que pueden ayudar a fabricar moldes de inyección más adelante.
Moldeo por inyección VS impresión 3D: Plazos de entrega
El plazo de entrega es el tiempo total necesario para iniciar la producción y fabricar el producto acabado.
El moldeo por inyección consta de varias fases de fabricación. En primer lugar, hay que diseñar y crear moldes específicos para piezas de plástico. Después, debe instalarlos en el lugar adecuado de la máquina de moldeo por inyección. Tiene que introducir los gránulos de plástico en la tolva cada vez. Todo el proceso puede llevar de 5 a 7 semanas para las piezas de plástico más sencillas.
Por otro lado, la impresión 3D suele tener un plazo de entrega más corto. No es necesario un utillaje complejo; es como un "plug-and-play". En este caso, para piezas de plástico complejas, el plazo de entrega es de aproximadamente 1 o 2 semanas.
Moldeo por inyección VS impresión 3D: Tamaño de la pieza y tolerancia
El moldeo por inyección suele producir piezas de plástico de todos los tamaños. Puede mantener una alta tolerancia aunque la pieza sea enorme. Por eso, el moldeo por inyección es muy adecuado para producciones de gran volumen.
La impresión 3D tiene algunas limitaciones en cuanto al tamaño de las piezas. Por lo general, puede trabajar con piezas de plástico de tamaño pequeño o mediano. Para crear piezas grandes, debes hacerlas por secciones y ensamblarlas después.
Moldeo por inyección VS Impresión 3D: Personalización
La impresora 3D es la ganadora en personalización. Permite crear diseños complejos sin necesidad de herramientas o moldes especiales. Si es necesario, también puede cambiar los diseños y producir artículos únicos. Puede realizar los cambios rápidamente. Estas ventajas hacen que la impresión 3D sea ideal para crear productos personalizados.
El moldeo por inyección es menos flexible. Puede crear moldes a medida si su cliente necesita piezas de plástico personalizadas de gran volumen. Sin embargo, el diseño del molde es un proceso que lleva mucho tiempo. Puede que tenga que ajustar el molde para cambiar un pequeño diseño, y cada cambio añade costes adicionales. Por tanto, el moldeo por inyección no es adecuado para la personalización.
Moldeo por inyección VS impresión 3D: Acabado superficial
El moldeo por inyección suele ofrecer piezas de plástico con un acabado más liso que la impresión 3D. Salvo la línea de partición, las piezas moldeadas por inyección no tienen bordes rugosos.
En la impresión 3D, la capa inferior suele servir de soporte a la superior. Debido a esto, es posible que encuentre algunas partes adicionales en la superficie del objeto impreso. Estas partes adicionales suelen dificultar la suavidad del objeto impreso. Por lo tanto, es posible que necesite un trabajo de post-procesamiento adicional para hacer la superficie más suave.
La mayoría de los productos de consumo, como piezas de automóviles, juguetes y carcasas de aparatos electrónicos, necesitan un acabado de alta calidad. El moldeo por inyección es la mejor opción para estos productos.
Moldeo por inyección VS impresión 3D: Desperdicio de material
El moldeo por inyección suele producir menos residuos. Es posible que se produzca algo de material extra debido a los bebederos, la goma y la línea de separación. En comparación con la impresión 3D, esta cantidad es significativamente menor. Es bueno que pueda reutilizar este material extra introduciéndolo en la tolva en la siguiente tirada de producción.
La impresión 3D crea muchas capas adicionales que no son necesarias. La máquina suele crear estas capas extra como soporte estructural. Sin embargo, no puedes utilizar este material extra más adelante porque la impresión 3D solo utiliza un rollo de filamento de plástico.
Moldeo por inyección VS Impresión 3D: Coste
A la hora de evaluar el coste, primero hay que desglosarlo. En primer lugar, el moldeo por inyección requiere un coste inicial elevado. Puede incluir tanto el precio de la máquina como el diseño de las herramientas. En este caso, una impresora 3D es una opción más barata.
En función del volumen de producción, el moldeo por inyección ofrece una solución más barata para producciones de gran volumen. El coste por unidad para volúmenes bajos aumenta drásticamente debido a los elevados costes de las herramientas. La impresión 3D mantiene el mismo precio tanto para la producción a baja escala como a gran escala.
Por último, para trabajos a largo plazo, el moldeo por inyección es el ganador. Sin embargo, la impresión 3D sigue manteniendo un elevado coste por pieza. Por tanto, la impresión 3D solo es adecuada para prototipos, tiradas cortas y cambios rápidos.
Preguntas frecuentes
¿Es la impresión 3D más barata que el moldeo por inyección?
La impresión 3D suele ser más barata para la producción de bajo volumen. No necesita costes de utillaje. Además, las impresoras 3D también son más baratas que las máquinas de moldeo por inyección. Sin embargo, para la producción a gran escala, el moldeo por inyección ofrece una solución más asequible. Una vez creado el molde, se pueden fabricar millones de piezas de plástico utilizando el mismo molde.
¿Se utiliza el PVC en el moldeo por inyección?
Sí, el PVC se utiliza habitualmente en el moldeo por inyección. Es más barato que el PC, el ABS y el PP. Por ello, muchas piezas de plástico se fabrican con PVC. Este plástico ofrece una excelente resistencia química, durabilidad y versatilidad. Es perfecto para fabricar tuberías, accesorios, piezas de automóvil y muchos otros bienes de consumo.
¿Qué país es el mejor para el moldeo por inyección?
China es el país líder en fabricación de moldeo por inyección. Muchas fábricas de este país ofrecen piezas de plástico rentables manteniendo una alta calidad. Para pedidos de gran volumen, China es el mejor lugar que puede elegir para su negocio.
¿Cuánto cuesta fabricar un molde de inyección?
El molde de inyección de plástico puede costar entre $3.000 y $100.000. Los moldes para piezas pequeñas y de diseño sencillo pueden costar entre $3.000 y $6.000. Por otro lado, los moldes de diseño complejo y alta calidad pueden costar entre $25.000 y $50.000. El precio depende del diseño, el tamaño y la calidad de la pieza de plástico.
¿Cuál es el precio medio de una buena impresora 3D?
El precio medio de una buena impresora 3D puede oscilar entre $1.000 y $4.000. También se pueden encontrar impresoras 3D a $200, pero éstas son sólo para principiantes. Además, la gama de impresoras 3D de $500 a $1.500 es ideal para aficionados. Pero para trabajos profesionales, debes fijar tu presupuesto un poco más alto.
Resumen
Hemos revisado una guía detallada sobre el plástico moldeo por inyección frente a impresión 3D. El artículo señalaba todos los detalles necesarios para elegir la mejor opción. Sin embargo, vamos a resumir nuestros consejos y a revisar cuál puede ser la mejor para tu proyecto.
El moldeo por inyección es ideal para pedidos de gran volumen. Varias fábricas establecen que el volumen mínimo debe ser superior a 500 unidades. Este método es adecuado para crear muchos productos de consumo, piezas de automóvil, etc.
La impresión 3D es adecuada principalmente para la creación rápida de prototipos, pedidos de bajo volumen y piezas de plástico personalizadas. A diferencia del moldeo por inyección, Impresión 3D no necesita el menor volumen. Sin embargo, esta técnica requiere tiempo y costes de filamento para la producción a gran escala.
Tabla 1 Impresión 3D de plástico frente a moldeo por inyección: ¿Cuál es mejor?
| Factor | La mejor opción |
| Producción de gran volumen | Moldeo por inyección |
| Producción de bajo volumen | Impresión 3D |
| Creación de prototipos | Impresión 3D |
| Relación coste-eficacia | Moldeo por inyección para producción a gran escala, impresión 3D o producción de bajo volumen |
| Flexibilidad del material | Moldeo por inyección |
| Productos de consumo | Moldeo por inyección |
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