El futuro de la fabricación de moldes y plásticos

La fabricación de moldes y plásticos es el proceso de moldeo por inyección que es un proceso de fabricación simplista y eficiente que consiste en inyectar material calentado en un plástico molde de inyección para moldear plásticos o caucho.

Actualmente, el moldeo por inyección de plásticos se utiliza en varias industrias, como la aeroespacial, la de envases y juguetes de moldeo por inyección. La industria del moldeo por inyección y de los plásticos evoluciona constantemente debido a los avances tecnológicos, las perturbaciones del mercado y determinados factores económicos y sociales.

Avances significativos

La formación de la herramienta, el afilado, el tratamiento térmico, el mecanizado del metal y la perforación del diseño se realizaban a mano, lo que requería un enorme compromiso de tiempo. Como casi todo el proceso se realizaba manualmente, los problemas de conformidad eran inevitables, ya que no había dos moldes con propiedades similares.

Sin embargo, con el avance de la tecnología, dos técnicas de fabricación de moldes contribuyeron enormemente al paso del mecanizado manual al mecanizado asistido por ordenador.

Fresadoras CNC

Al principio, estas máquinas adoptaron la forma de fresadoras Bridgeport 2D, que se integraban con accesorios CNC. Estas máquinas arrasaron en el mercado y transformaron la forma en que los fabricantes de herramientas creaban piezas, ya que ofrecían velocidades de procesamiento rápidas combinadas con una mayor precisión y una supervisión manual mínima.

Las fresadoras CNC modernas ofrecen velocidades de procesamiento rápidas al tiempo que consiguen una gran precisión incluso cuando se trabaja con moldes complejos.

Programas CAD

Los programas CAD han tenido un impacto crucial en la evolución de la industria de fabricación de moldes al agilizar el proceso de diseño de moldes. Estos programas permitieron a los profesionales del sector crear representaciones en 2D y, posteriormente, en 3D, que podían editarse, probarse y modificarse de forma rápida y sencilla.

El futuro de la fabricación de moldes de inyección y plásticos

La industria del moldeo por inyección ha seguido prosperando a lo largo de los años y ha mostrado un enorme potencial de mejora en términos de eficiencia, como la creación de moldes directos a metal a un ritmo más rápido sin salirse del presupuesto.

He aquí algunas tendencias cruciales del sector que pueden definir el camino de la evolución de molde de plástico y plásticos, moldeo por inyección y plásticos durante años -

Materiales compuestos

Desde 2020, los materiales compuestos han cobrado impulso como uno de los principales tendencias en las industrias aeroespacial y automovilística. Una sustancia compuesta es una mezcla heterogénea de dos o más materiales realizada para obtener un producto final más resistente. 

Los materiales compuestos son considerablemente más resistentes a pesar de su ligereza que las sustancias de alto rendimiento, como el acero. Estas propiedades los convierten en la opción ideal para las industrias aeroespacial, automovilística y de la construcción.

Los materiales compuestos son sustitutos flexibles, duraderos y rentables de los materiales utilizados para el moldeo por inyección y la fabricación de moldes. En los próximos años, los materiales compuestos se abrirán paso en el sector médico y la fabricación de equipos de grado militar.

Mayor automatización

La implantación de la automatización y el software, la analítica avanzada y el aprendizaje automático en los procesos de fabricación está aumentando rápidamente con los últimos avances tecnológicos. La programación se ha simplificado considerablemente, lo que ha permitido minimizar los tiempos de inactividad, acelerar los ciclos de producción y realizar un mantenimiento eficiente.

La automatización permite a fabricantes e ingenieros ejercer un mayor grado de control del proceso de moldeo por inyección. También puede ayudar a los diseñadores y desarrolladores de productos a mantener una ventaja competitiva en el mercado.

Una forma de automatización llamada análisis del flujo de moldes está ganando terreno en el sector de la fabricación. Utiliza programas informáticos para simular el ciclo de moldeo por inyección y proporcionar información sobre el proceso de llenado del molde. Esta simulación es especialmente eficaz cuando se realizan modificaciones en el diseño del producto en la fase de diseño. El análisis del flujo del molde también puede detectar alabeos, contracciones, patrones de llenado inadecuados, etc. antes de crear prototipos.

Si tiene una pequeña empresa y funciona con un presupuesto limitado, invierta en un molino vertical ya que es relativamente rentable y ofrece niveles decentes de precisión.

Desarrollo sostenible

Las industrias manufactureras están evolucionando hacia la sostenibilidad y, en consecuencia, la industria del plástico también debe avanzar en esta dirección. Los compradores con conciencia ecológica son cada vez más numerosos, lo que ha inspirado a las empresas manufactureras para hacer sus operaciones más eficientes y reducir significativamente los residuos.

La industria de fabricación de moldes ha ideado formas de operar moldeo por inyección máquinas con mayor eficiencia para reducir el consumo de energía, cambiar a fuentes de energía sostenibles, utilizar materias primas recicladas, minimizar el desperdicio de material, etc.

Aunque la sostenibilidad avanza rápidamente, las empresas manufactureras deben cumplir las especificaciones críticas de los proyectos para garantizar unos parámetros de calidad óptimos. Esto se debe a que los productos reciclados no suelen satisfacer las especificaciones físicas y mecánicas del producto final.

Bioplásticos

Los bioplásticos son un derivado directo del desarrollo sostenible, ya que varios fabricantes han empezado a explorar sus ventajas y su aplicación en el moldeo por inyección y la fabricación de moldes.

Los bioplásticos son sustitutos del petróleo derivados de biomasas como la caña de azúcar, el maíz y las algas, entre otras. Los bioplásticos son únicos porque son biodegradables y neutros en carbono.

Fabricar y envasar productos con bioplásticos puede empujar a las empresas fabricantes de moldes a ser más respetuosas con el medio ambiente y minimizar el impacto ambiental negativo.

Sin embargo, es fundamental tener en cuenta que los bioplásticos no están totalmente libres de contaminación. Los bioplásticos se mezclan a menudo con polímeros no reciclables para mejorar su resistencia. Si estos bioplásticos híbridos acaban en un vertedero convencional, pueden tardar unos 100 años en descomponerse, lo que puede ser tóxico para el medio ambiente.

Alternativas ligeras 

Fabricantes y consumidores buscan productos ligeros. En los sectores aeroespacial y automovilístico, unos componentes más ligeros suponen un mayor kilometraje durante el trayecto y un consumo eficiente de la carga en las baterías.

Para la fabricación de dispositivos médicos, los stents y las prótesis articulares fabricados con materiales ligeros pueden mejorar considerablemente la recuperación del paciente. Los materiales ligeros también cuestan menos durante el transporte.

Palabras finales

Las tendencias mencionadas pueden ayudar a ingenieros y fabricantes a conseguir mejores resultados minimizando el margen de error y el consumo de tiempo. Además de los dos avances, a saber, las fresadoras CNC y los programas CAD, se ha producido un avance significativo en la moldeo de plástico sector con la tecnología más avanzada.

Algunas tendencias de futuro prometedoras son los sustitutos de materiales ligeros, la automatización y un compromiso con la fabricación sostenible que sacudirá la industria de fabricación de moldes.

Sobre el autor:

Peter Jacobs es el Director Senior de Marketing de Maestros CNC. Participa activamente en los procesos de fabricación y aporta regularmente sus ideas a varios blogs sobre mecanizado CNC, impresión 3D, utillaje rápido, moldeo por inyección, fundición de metales y fabricación en general.

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