Prototipo de moldeo por inyección de plástico

Características de los moldes de aluminio:
Ligero
 La menor densidad de la aleación de aluminio hace que el molde sea liviano y fácil de procesar, transportar y ensamblar.
 Reduce la necesidad de tonelaje de máquinas de moldeo por inyección y reduce el costo de uso de equipos de procesamiento.
Alta conductividad térmica
 Las aleaciones de aluminio tienen una excelente conductividad térmica, lo que reduce significativamente el tiempo de enfriamiento y mejora la productividad del moldeo por inyección.
 Esto es particularmente ventajoso para el moldeo rápido y la producción de ciclo corto.
Fácil maquinabilidad
 El aluminio es un material más blando, lo que facilita el mecanizado CNC, el corte, la perforación y otras operaciones.
 El ciclo de producción es corto, normalmente sólo 3-10 días para completar el molde.
Ventaja de costos
 Los costos de producción son más bajos que los de los moldes de acero, lo que los hace adecuados para proyectos de producción de lotes pequeños con presupuestos limitados.
 No se requieren complejos tratamientos térmicos ni procesos de endurecimiento, lo que reduce aún más los costos de producción.
Buen acabado superficial
 La superficie del aluminio es fácil de pulir, arenar, anodizar, etc., lo que puede cumplir con ciertos requisitos de apariencia.

Ventajas de los moldes de aluminio:
Ciclo de producción corto
 Desde el diseño hasta la entrega, los moldes de aluminio suelen tardar entre 3 días y 2 semanas, lo que es más rápido que los moldes de acero tradicionales.
Asequible
 Adecuado para necesidades de producción ad hoc o de lotes pequeños, puede reducir significativamente los costos de desarrollo iniciales.
Flexible
 La estructura del molde se puede ajustar fácilmente, lo que resulta adecuado para un proceso rápido e iterativo de desarrollo de productos.
Adecuado para una amplia gama de productos.
 Se pueden producir formas complejas o piezas de paredes delgadas para cumplir con requisitos de diseño de productos diversificados.
Fácil mantenimiento
 El tratamiento de la superficie del molde de aluminio es sencillo y con un bajo coste de mantenimiento.

Desventajas de los moldes de aluminio:
Vida útil corta
 La aleación de aluminio tiene baja dureza y resistencia a la abrasión. Por lo general, solo puede soportar 500-10,000 inyecciones, que no pueden satisfacer la demanda de producción en masa.
Mala resistencia al calor
 El aluminio tiene una capacidad limitada para soportar altas temperaturas y la inyección prolongada a alta temperatura puede provocar la deformación del molde.
Fuerza insuficiente
 Para productos que requieren inyección de alta resistencia o presión ultra alta (por ejemplo, plásticos reforzados con fibra de vidrio), los moldes de aluminio pueden no ser adecuados.
Precisión limitada
 Aunque los moldes de aluminio pueden lograr una mayor precisión, la capacidad de control de tolerancia sigue siendo ligeramente inferior en comparación con los moldes de acero de alta gama.

Escenarios para moldes de aluminio:
Desarrollo de prototipos
 Verifique la viabilidad del diseño y genere rápidamente muestras para realizar pruebas.
Producción de lotes pequeños
 Satisfaga la demanda de producción de decenas a miles de piezas, adecuadas para la etapa de producción de prueba y prueba de mercado.
Verificación del producto
 Produzca muestras cercanas a la producción en masa para verificación funcional o demostración de apariencia.
Proyectos con plazos de entrega cortos
 Aplicar a tareas de producción con tiempos de entrega ajustados para respaldar una respuesta rápida.

molde de acero flexible

Características de los moldes de acero blando:
Fuerza moderada
 La dureza del material suele estar entre 28-32 HRC, lo que puede satisfacer las necesidades del moldeo por inyección de volumen medio (5,000 a 50,000 ciclos).
 Más fáciles de trabajar que los moldes de acero duro, capaces de soportar un cierto nivel de fuerza y ​​presión.
Mejor resistencia a la abrasión
 El acero blando tiene mejor resistencia al desgaste que los moldes de aluminio, lo que lo hace adecuado para tiempos de ciclo más largos.
Costo moderado
 Menor costo en comparación con los moldes de acero duro, pero significativamente mayor resistencia y vida útil que los moldes de aluminio, adecuados para proyectos de producción media con presupuestos limitados.
Fácil de modificar
 La alta tenacidad del material permite que el molde se procese y ajuste fácilmente después de la prueba del molde, lo que favorece la optimización del diseño.
Versatilidad
 Se puede utilizar para fabricar estructuras complejas o moldes de múltiples cavidades para satisfacer una amplia gama de necesidades de productos.

Ventajas de los moldes de acero flexibles:
Vida más larga
 Normalmente admite decenas de miles de ciclos de inyección, lo que lo hace adecuado para necesidades de producción de volumen medio.
Tiempo de ciclo moderado
 La velocidad de procesamiento es más rápida que la de los moldes de acero duro. Pero ligeramente más lento que el de los moldes de aluminio, con un ciclo de producción general de aproximadamente 2-4 semanas.
Rentable
 El equilibrio entre fuerza, vida y costo. Es especialmente adecuado para pruebas de funcionamiento, producción de prueba y algunos proyectos de producción en masa.
Adecuado para una amplia gama de plásticos
 Adaptable al moldeo por inyección de la mayoría de los plásticos de ingeniería, incluidos ABS, PC, PP, etc.
Mayor precisión
 En comparación con los moldes de aluminio, los moldes de acero flexibles pueden lograr una mayor precisión dimensional y acabado superficial.

Desventajas de los moldes de acero blando:
Dureza limitada
 Débil para moldeo por inyección con fuerza de presión ultraalta o procesamiento de materiales reforzados con fibra de vidrio
Poca resistencia a la corrosión
 Propenso a oxidarse en ambientes ácidos o de alta humedad, requiriendo un mantenimiento regular y la aplicación de inhibidores de oxidación.
De peso pesado
 Más pesado que los moldes de aluminio, lo que genera mayores costos de transporte y montaje.
La longevidad no es tan buena como la de los moldes de acero duro.
 No puede soportar las necesidades de producción en masa a largo plazo. No apto para proyectos con más de un millón de ciclos.

Materiales comunes para moldes de acero blando
acero P20
 Acero para moldes de baja dureza de uso común, dureza en 28-32 HRC, adecuado para producción de volumen medio.
 Buena trabajabilidad, resistencia al desgaste moderada, rentable.
718 acero
 El acero para moldes que contiene cromo tiene buena resistencia al desgaste y a la corrosión.
 Comúnmente utilizado en moldes de inyección exigentes, como piezas transparentes y piezas de precisión.
Acero S50C
 Un acero para herramientas al carbono que es económico pero menos duradero.
 Adecuado para uso a corto plazo o proyectos de bajo presupuesto.
Acero NAK80
 El acero altamente pulido es adecuado para productos que requieren un alto acabado superficial, como carcasas cosméticas.

Comparación de moldes de acero blando con otros moldes

Moldes de impresión 3D

Características de los moldes impresos en 3D:
Alta flexibilidad
 Se pueden imprimir formas geométricas complejas con un alto grado de libertad de diseño, lo que permite la realización de estructuras que son difíciles de fabricar mediante métodos de procesamiento tradicionales, como canales de enfriamiento internos y diseños livianos.
Ciclo de producción corto
 Por lo general, se necesitan 1-3 días para completar la fabricación del molde, en comparación con el molde tradicional, lo que ahorra mucho tiempo.
Bajo costo
 Especialmente indicado para lotes pequeños o producción única, evitando la alta inversión inicial de los moldes tradicionales.
Diversidad de materiales
 Se pueden utilizar plástico, resina fotosensible, polvo metálico y otros materiales para ajustar el rendimiento del molde según la demanda.
Adecuado para diseño de verificación.
 Se pueden fabricar prototipos de moldes rápidamente para la verificación del diseño del producto o la producción de prueba en lotes pequeños.

Ventajas de los moldes impresos en 3D:
Fabricación rápida
 Desde el diseño hasta el moldeado en horas o días, adecuado para una rápida iteración y validación.
Bajo costo
 Elimina la necesidad de costosos moldes tradicionales de acero y equipos de mecanizado, lo que lo hace especialmente adecuado para proyectos experimentales y de producción de bajo volumen.
Fabricación de estructuras complejas
 Fácil implementación de estructuras internas, superficies conformadas y optimización funcional como canales de refrigeración hidrodinámicos.
Reducción del desperdicio de material
 La fabricación aditiva utiliza sólo los materiales necesarios y es más respetuosa con el medio ambiente que los procesos de corte tradicionales.
Soporte de optimización del diseño
 Flexibilidad para modificar los diseños de moldes según sea necesario durante la producción para adaptarse rápidamente a los cambios en la demanda.

Desventajas de los moldes impresos en 3D:
Vida útil más corta
 En comparación con los moldes de acero tradicionales, los moldes impresos en 3D son menos duraderos y no son adecuados para un uso prolongado bajo alta presión y altas temperaturas.
Capacidad de carga limitada
 Especialmente los moldes hechos de plástico o resina son fáciles de deformar o dañar en el proceso de inyección o fundición a presión.
Precisión y calidad superficial limitadas
 La textura de la capa impresa puede requerir un procesamiento adicional y el acabado de la superficie no es tan bueno como el de los moldes tradicionales.
Limitaciones materiales
 Aunque la tecnología de impresión 3D de metal está disponible, el costo es alto y los moldes comunes de resina o plástico tienen una aplicabilidad limitada.
Capacidad de lote insuficiente
 Adecuado para producción de prueba o validación de lotes pequeños, pero no adecuado para producción en masa a largo plazo.

Selección de materiales para moldes de impresión 3D:
resina fotosensible
 Adecuado para pruebas o verificación de moldeo por inyección de lotes pequeños, con mejor precisión de moldeo y rendimiento detallado.
Plástico (por ejemplo, PLA, ABS)
 Moldes impresos mediante tecnología FDM, de bajo coste, pero menor resistencia al calor y solidez.
Rieles
 Los moldes impresos con polvo metálico (por ejemplo, acero inoxidable, aleación de aluminio) son adecuados para necesidades de alta resistencia y precisión, con un costo mayor.
Materiales compuestos
 Impresión de moldes a través de plástico reforzado o materiales compuestos para mayor durabilidad y funcionalidad.

Comparación de moldes impresos en 3D y moldes tradicionales:

Molde de silicona

Características de los moldes de silicona:
Alta flexibilidad y maleabilidad.
 El material de silicona tiene buena flexibilidad y ductilidad. Y puede replicar con precisión los detalles de la superficie del molde madre, adecuado para formas geométricas complejas.
Resistencia a altas temperaturas y estabilidad química.
 Los moldes de silicona de alta calidad suelen ser resistentes a altas temperaturas (de -60 grados a 250 grados) y a la mayoría de los productos químicos.
Bajo costo
 Los bajos costos de producción los hacen particularmente adecuados para la producción de lotes pequeños y la creación rápida de prototipos.
Ciclo de producción corto
 El proceso de producción es simple, generalmente 1-3 días para completar la producción del molde y ponerlo en uso.
Amplia gama de aplicaciones
 Se puede utilizar para moldear una amplia gama de materiales, incluidas resinas, poliuretano, cera, metales de bajo punto de fusión, etc.

Ventajas de los moldes de silicona
Fabricación sencilla
 Proceso de fabricación sencillo, sin necesidad de equipos ni procesos complejos.
Adaptabilidad de bajo costo
 Ideal para producción de lotes pequeños o creación rápida de prototipos, con importantes ahorros en costos de desarrollo.
Alta precisión de reproducción
 Puede reproducir con precisión los detalles del molde maestro, incluidas texturas diminutas y estructuras complejas.
Flexible
 Fácil desmolde, evitando daños al producto terminado.
Amplia variedad de materiales
 Puede usarse para moldear una amplia gama de materiales como resina, poliuretano, yeso y metales de bajo punto de fusión.

Desventajas de los moldes de silicona:
Vida útil corta
 En comparación con los moldes de metal, los moldes de silicona tienen una resistencia al desgaste y una vida útil más cortas. Y, en general, sólo pueden producir entre decenas y cientos de productos.
Propiedades mecánicas limitadas
 Los moldes de silicona tienen baja dureza y resistencia, lo que dificulta soportar el moldeo por inyección a alta presión o alta temperatura.
Estabilidad dimensional insuficiente
 Los moldes de silicona son propensos a deformarse debido al uso repetido, lo que afecta la precisión dimensional de los productos.
Sensible al medio ambiente
 Los materiales de silicona son susceptibles a la humedad y la temperatura y deben almacenarse en condiciones adecuadas.

Selección del material del molde de silicona:
Silicona transparente
 Para moldes de alta precisión y aplicaciones de moldes visuales.
Silicona de alta dureza
 Proporciona una mejor resistencia a la abrasión y estabilidad dimensional y es adecuado para la producción de lotes pequeños.
Silicona de calidad alimentaria
 Se utiliza para la fabricación de moldes para alimentos, como moldes para chocolate y pasteles.
Silicona Industrial
 Adecuado para la producción de piezas industriales, como piezas de automóviles, sellos, etc.

Molde de resina epoxi

Características de los moldes de resina epoxi:
Alta resistencia y resistencia al desgaste.
 La resina epoxi se endurece para formar una superficie dura que puede soportar altas tensiones mecánicas, adecuada para procesos complejos y uso prolongado.
Buena resistencia química
 Resistente a ácidos, álcalis y la mayoría de disolventes químicos, especialmente adecuado para moldeo por impregnación de resina de materiales compuestos.
Excelente estabilidad térmica
 Los moldes de resina epoxi pueden soportar altas temperaturas (generalmente 120 grados -180 grados, el epoxi especial puede soportar hasta 250 grados), adecuados para el proceso de moldeo por prensado en caliente.
Alta precisión dimensional
 La baja contracción de curado (generalmente menos del 1%) mantiene el detalle y la precisión de la forma del molde maestro.
Alta suavidad superficial
 La superficie del molde se puede pulir hasta obtener un efecto espejo, lo que ayuda a mejorar la calidad del producto terminado y el efecto de desmoldeo.

Ventajas de los moldes de resina epoxi:
Costo de fabricación relativamente bajo.
 Costo más bajo que los moldes de metal, adecuado para producción de lotes pequeños y creación de prototipos.
Ligero
 En comparación con los moldes de metal, los moldes de resina epoxi son más livianos, lo que los hace más fáciles de manejar y manipular.
Alta resistencia a la corrosión
 Resistente a una amplia gama de disolventes y materiales químicos, alargando la vida útil del molde.
Alta flexibilidad de procesamiento
 Las propiedades del molde se pueden ajustar con rellenos u otros materiales de refuerzo para satisfacer una amplia gama de necesidades del proceso.
Capacidad de moldeo rápido
 Ciclo de producción corto, adecuado para una rápida respuesta a la demanda del mercado.

Desventajas de los moldes de resina epoxi:
Durabilidad limitada
 En comparación con los moldes de metal, los moldes de resina epoxi son menos resistentes al impacto y la abrasión. Y son adecuados para la producción en masa pequeña y mediana.
Menor conductividad térmica
 La conductividad térmica es menor que la de los moldes metálicos, lo que puede reducir la productividad en ciertos procesos de calentamiento.
Altos requisitos de desmoldeo
 Es fácil dañar la superficie del molde al desmoldar, por lo que es necesario utilizar un agente desmoldante de alta calidad.
Fácil de deformar en tamaño grande
 Los moldes de gran tamaño pueden deformarse bajo tensión o en un ambiente de alta temperatura.

Cuidado y mantenimiento de moldes de resina epoxi:
Limpiar la superficie
 Limpie la superficie del molde después de cada uso para evitar daños por residuos en el molde.
Inspección periódica
 Inspeccione el molde con regularidad para detectar grietas, deformaciones o desgaste.
Uso de agente desmoldante.
 Aplique el agente desmoldante uniformemente antes de cada uso para reducir el daño a la superficie del molde.
Entorno de almacenamiento
 Guarde el molde en un lugar seco y fresco, evite la luz solar directa o un ambiente de alta temperatura.
Reparación y renovación
 Si el molde está dañado, se puede reparar con material de resina epoxi para prolongar la vida útil del molde.

Tabla comparativa del número de veces que se utiliza el molde.

Tipo de molde	Ciclo de fabricación	Número de veces utilizado	Escenarios aplicables
Molde de aluminio	5-15 días	Aproximadamente 500-1000 veces	Adecuado para producción de lotes pequeños o desarrollo de prototipos, uso menos frecuente, adecuado para creación rápida de prototipos.
Molde de acero flexible	10-30 días	Aproximadamente 5000-10000 veces	Adecuado para producción en lotes pequeños y medianos, vida útil más larga, adecuado para producción en masa con requisitos de precisión media.
Molde de silicona	2-7 días	Aproximadamente 10-50 veces	Adecuado para creación rápida de prototipos, producción de lotes pequeños o obras de arte, etc. Uso limitado, se daña fácilmente, adecuado para piezas con formas complejas.
Moldes de impresión 3D	1-7días	Aproximadamente 10-100 veces	Adecuado para producción de bajo volumen, creación de prototipos o piezas de formas complejas, pero tiene poca durabilidad y no es adecuado para uso a largo plazo.
Molde de resina epoxi	5-10días	Aproximadamente 100-500 veces	Aplicable a la producción en masa pequeña y mediana, mayor precisión, uso relativamente más frecuente, pero aún menos duradero que los moldes metálicos.

 

¿Cómo elegir el molde de inyección más adecuado?

Cantidad de muestra

elija un molde de impresión 3D o un molde de silicona para cantidades pequeñas; Elija un molde de aluminio o un molde de acero blando para una cantidad mediana.

Requisitos del producto

Moldes de aluminio o acero blando para alta precisión y acabado superficial.

Costo de tiempo

Cuando el tiempo sea escaso, elija un molde de impresión 3D o un molde de silicona.

Restricciones presupuestarias

cuando tenga un presupuesto bajo, elija un molde de resina epoxi o de silicona.

Cabe señalar que la selección de todos los prototipos de moldeo por inyección debe referirse primero a los requisitos y al precio del producto, y la combinación de ambos para seleccionar los moldes prototipo más adecuados.