desde bloques de LEGO de juguete hasta palas de turbina del transbordador espacial, el moldeo por inyección de plástico toca nuestras vidas todos los días. Pero, ¿qué es el moldeo por inyección de plástico? ¿Por qué es tan popular? ¿Y es el proceso adecuado para sus necesidades de fabricación?

¿qué es el moldeo por inyección?

El moldeo por inyección es un proceso de fabricación común para producir grandes volúmenes de piezas típicamente hechas de metal, vidrio, caucho o plástico., El moldeo por inyección es un poco como hacer gelatina. El proceso consiste en inyectar material fundido en un molde y dejarlo enfriar hasta un estado sólido.

¿qué es el moldeo por inyección de plástico?

El moldeo por inyección de plástico es el proceso de producción de piezas de plástico inyectando plástico fundido en un molde de metal.

el proceso comenzó en 1872 cuando el inventor estadounidense John Wesley Hyatt patentó la primera máquina de moldeo por inyección de plástico en un intento de reemplazar las bolas de billar de marfil con bolas de plástico. Si bien su producto no satisfizo las necesidades del mercado, su máquina sí., Desde el inicio de la máquina, la industria de fabricación de moldes de inyección de plástico evolucionó rápidamente desde la producción inicial de piezas de plástico pequeñas y simples como botones hasta la fabricación de equipos médicos intrincados hoy en día.

vea el proceso de moldeo por inyección de plástico:

¿qué productos están hechos de moldeo por inyección?

los fabricantes de todo el mundo utilizan el moldeo por inyección para producir en masa todo tipo de productos. Puede usar máquinas de moldeo por inyección para hacer cualquier cosa, desde un objeto grande como un cubo de basura hasta un objeto pequeño como una caja de teléfono móvil.,

el uso más extendido del moldeo por inyección de plástico es hacer piezas que no son de consumo utilizadas en situaciones en las que el atractivo visual no importa, como las piezas mecánicas, porque el proceso de moldeo por inyección a menudo deja impurezas en la parte de plástico. ¿Por qué? Echemos un vistazo al proceso para averiguarlo.

¿Qué es el proceso de moldeo por inyección?,

en términos sencillos, el moldeo por inyección se reduce a cuatro pasos simples:

1. Material de fusión
2. inyecte el material fundido en un molde
3. deje que el material fundido se enfríe a un estado sólido
4. retire el material endurecido del molde

pero no podemos hablar del proceso de moldeo por inyección sin discutir la máquina de moldeo por inyección., Una máquina de moldeo por inyección de plástico consta de cuatro partes principales:

• Unidad de inyección
• Unidad de sujeción
• Control
• Base

cómo funciona una máquina de moldeo por inyección de plástico

El barril contiene un sinfín interno.

en pocas palabras, un sinfín es un dispositivo en forma de tornillo que alimenta el material girando. Las bandas del calentador en el exterior del barril calientan el barril y el tornillo, fundiendo el plástico en un estado fundido.,

cuando se inicia el ciclo de la máquina, el molde se cierra y el sinfín se hunde hacia adelante a alta presión como un émbolo gigante en una jeringa.

en menos de unos segundos, la barrena interna inyecta el plástico fundido en la parte vacía del molde llamada cavidad. Para enfriar rápidamente el plástico fundido, un refrigerante, generalmente agua, fluye dentro y alrededor del molde a través de canales, como un bloque de motor. En menos de 60 segundos, el plástico se solidifica en la forma de la cavidad.

después de que la pieza de plástico se solidifica, el molde se abre y la pieza se expulsa., Una vez que la máquina de moldeo por inyección de plástico expulsa la pieza de plástico solidificada, el proceso puede comenzar de nuevo.

¿qué plástico se utiliza para el moldeo por inyección?

los fabricantes de piezas de plástico utilizan más comúnmente termoplásticos para el moldeo por inyección. Los termoplásticos son polímeros que se funden a altas temperaturas y se solidifican a temperaturas frías., A diferencia del material plástico termoestable, que se quema si se recalienta, puede calentar y enfriar los termoplásticos varias veces antes de que se degrade más allá del uso.

verá más a menudo termoplásticos en forma de pellets de plástico para fines de moldeo por inyección. Puede mezclar gránulos de plástico con colorantes, material reciclado e incluso brillo u otros aditivos especiales.

los tipos más comunes de termoplásticos son:

○ Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS)

• El ABS es un material rígido y ligero. Es un material muy popular para usar para moldeo por inyección de plástico., ¿Sabías que los ladrillos LEGO están hechos de ABS?

○ Policarbonatos

• los Policarbonatos son transparentes termoplásticos. Son resistentes a los impactos y pueden soportar altos niveles de deformación plástica sin romperse o agrietarse. Los fabricantes a menudo utilizan este tipo de termoplástico para lentes de gafas, dispositivos médicos y dispositivos móviles. Incluso se puede utilizar para hacer vidrio a prueba de balas!

○ Nylon

• Nylon tiene unas propiedades eléctricas y es difícil., Desde equipos deportivos hasta Componentes Industriales, encontrará este tipo de termoplástico presente en una amplia gama de aplicaciones.

○ Polipropileno

• el Polipropileno es un material flexible. También tiene una buena resistencia química y no se filtra a los productos alimenticios, por lo que es una opción ideal si desea fabricar recipientes para alimentos o utensilios para comer.

○ polietileno

• El polietileno es uno de los plásticos más versátiles para el moldeo por inyección., La alta ductilidad, la resistencia a la tracción, la resistencia al impacto, la baja absorción de humedad y la reciclabilidad del politeileno lo convierten en un material ideal para envases y bolsas de plástico.

¿por qué es bueno el moldeo por inyección?

la fabricación de plástico es una de las industrias manufactureras de más rápido crecimiento en los Estados Unidos. De 1980 a 2015, el empleo en la fabricación de plástico, que incluye el empleo en el moldeo por inyección de plástico, superó a todo el sector manufacturero en un 1,5% cada año en promedio., Hay muchas razones por las que los fabricantes en los Estados Unidos aman el plástico, especialmente el moldeo por inyección de plástico.

producción en masa

El moldeo por inyección de plástico es uno de los procesos de producción más rápidos del mundo, prestándose bien a la producción en masa.

un ciclo de moldeo por inyección normalmente toma menos de un minuto y a veces solo puede ser de unos pocos segundos! Combine el tiempo de ciclo rápido con el hecho de que cada ciclo puede producir varias partes, y la salida puede ser bastante significativa.,

bajo desperdicio

a diferencia del mecanizado CNC, que corta el plástico de un bloque o lámina grande, el moldeo por inyección de plástico produce muy poco material de desecho.

para el mecanizado CNC, puede comenzar con un bloque de plástico de 100 g, pero al final del proceso de fabricación, podría quedarse con un producto final que solo pesa unos pocos gramos. El moldeo por inyección de plástico es más eficiente. De 100 g de material plástico original, solo 20 g se convierten en residuos en promedio.,

piezas complejas

Los productos hechos con el proceso de moldeo por inyección de plástico pueden ser intrincados, lo que puede reducir el número de piezas separadas necesarias para hacer un solo objeto, reduciendo aún más el tiempo de producción general. Al agregar características como desenroscar accesorios y tirones de núcleo, puede crear piezas con roscas o orificios laterales, eliminando las operaciones secundarias necesarias cuando se utilizan otros procesos de fabricación. Incluso puede moldear su diseño o la marca de su empresa directamente en la pieza durante el proceso de fabricación.,

bajo costo (a largo plazo)

dado que el moldeo por inyección de plástico desperdicia menos material que otros tipos de fabricación de plástico como el mecanizado CNC, es un proceso menos costoso. Además, el plástico es más barato que otros materiales como el metal y el caucho.

El reciclaje es otra característica de ahorro de costos del moldeo por inyección de plástico. Puedes reciclar cualquier plástico sobrante que no forme parte del producto final moliéndolo., Este subproducto del proceso se llama » re-grind.»Si tiene suficiente triturado, puede mezclarse con material virgen y usarse en proceso. También se puede vender a una fábrica que fabrica piezas de plástico con bajos requisitos cosméticos, lo que hace que el proceso general sea aún más asequible.

una vez que pague el costo inicial del molde, los costos de mano de obra son bajos para operarlo. Con el tiempo, la alta tasa de producción del molde pagará por algunos, si no por todos.

calidad constante

El moldeo por inyección de plástico es un proceso altamente repetible., Con una máquina de moldeo por inyección, puede producir miles de piezas de plástico en solo un día, y todas serán de calidad similar. A la espera del diseño adecuado del molde, la selección de materiales y el diseño del producto, la tasa de rechazo para el moldeo por inyección de plástico puede ser inferior al uno por ciento.

si la consistencia es importante para su marca o proyecto, el moldeo por inyección de plástico es un método de fabricación ideal.,

las desventajas del moldeo por inyección

aunque el moldeo por inyección de plástico tiene muchas ventajas, el proceso tiene algunos inconvenientes, que son importantes de considerar si está pensando en usar el proceso para fabricar su próxima pieza de plástico.

los altos costos iniciales

Los moldes de inyección de plástico son complejos. Solo los ingenieros experimentados saben cómo diseñarlos y construirlos, lo que significa que los costos de mano de obra son altos. Además, hay muchos pasos para construir un molde que producirá millones de piezas idénticas con el tiempo. Un molde de Cavidad simple y simple puede comenzar en $2,000-3 3,000., Mientras que un molde de varias cavidades de alta producción Hecho con acero para herramientas endurecido puede costar 1 100,000 o más. Consulte esta guía de precios de moldes de inyección para obtener más detalles.

para construir un molde, hay cuatro fases principales.

1. Diseño

los fabricantes de moldes de renombre utilizan el último software CAD. Este programa permite a los ingenieros de moldes de plástico visualizar, probar y cambiar diseños, todo con unos pocos clics. Aproveche la oportunidad para intentar reducir los costos de herramientas en las fases de diseño. Incluso los detalles más pequeños pueden tener un impacto dramático., Recuerde, cambiar un diseño es fácil y económico, pero cambiar un objeto físico puede costarle caro.

2. Prototipado

a menos que su molde sea súper básico, prototipar el molde es la mejor práctica. De lo contrario, puede gastar seis cifras en un molde que no cumple con sus requisitos! Las impresoras 3D funcionan bien en la fase de creación de prototipos porque su uso no cuesta demasiado. Dependiendo del diseño de la pieza, la fundición de polímero, el mecanizado o la fabricación también podrían ser apropiados.

3. Herramientas

herramientas es el paso final en el proceso de construcción de moldes., Durante este paso, los ingenieros transforman el diseño en un producto terminado. Un buen fabricante de moldes de inyección de plástico tendrá una sala de herramientas interna con una amplia gama de materiales y máquinas de herramientas disponibles para ellos.

4. Pruebas

a pesar de los mejores esfuerzos de diseño, creación de prototipos y herramientas, nunca se salte la fase de pruebas. Esta es una oportunidad para comprobar factores importantes como la superficie acabada de la pieza de plástico y cómo el corredor se separa de la pieza., Utilice la fase de prueba para realizar cambios menores en su molde para garantizar un rendimiento a largo plazo.

largos plazos de entrega

un molde de inyección de plástico de alta calidad durará toda la vida. Como resultado, requiere mucha planificación y pruebas para hacerlo bien. En conjunto, las fases de diseño, creación de prototipos, pruebas y herramientas pueden llevar meses. El moldeo por inyección de plástico tiene un largo tiempo de espera en relación con otros tipos de fabricación de plástico.

si desea un molde que pueda producir múltiples piezas de plástico en un ciclo, podría tomar incluso más tiempo., Para este tipo de molde, un fabricante de moldes puede incluso diseñar, construir y probar una sola herramienta de cavidad antes de intentar crear la herramienta de múltiples cavidades. Por supuesto, la herramienta multi-cavidad también tendrá que repetir las fases de diseño, creación de prototipos, construcción y pruebas.

sin embargo, una vez que se completan las fases de planificación y herramientas, un molde de inyección de plástico puede producir millones de piezas en su vida útil. La gran escala de la producción de piezas de plástico a menudo supera los costos iniciales y el tiempo perdido.,

materiales implacables

a diferencia del mecanizado CNC, que genera una parte física a partir de un archivo de diseño de computadora y puede ser cambiado en cualquier momento por un ingeniero de software, es difícil hacer alteraciones drásticas a un molde de plástico después de las herramientas porque generalmente está hecho de acero.

Puede cambiar un molde de plástico de dos maneras diferentes. Primero, puede hacer que la cavidad del molde sea más grande cortando partes del molde de metal. Este proceso agrega plástico a la pieza. Quitar el plástico de la pieza puede resultar más difícil., En algunos casos, puede soldar metal en la cavidad, pero eso a veces puede no ser posible, y una nueva cavidad o un molde completamente nuevo puede ser necesario. Eso podría significar volver a la fase de diseño.

limitaciones de diseño

El moldeo por inyección de plástico se basa en el calentamiento y enfriamiento de plástico. Si la forma de un molde hace que el plástico se enfríe de manera inconsistente, su pieza de plástico será vulnerable a defectos. Puede limitar este riesgo asegurándose de que las paredes del molde sean de tamaño uniforme, para que su pieza se solidifique de manera uniforme., Idealmente, las paredes de un molde de inyección de plástico no deben ser más gruesas que 4 milímetros y no deben ser más delgadas que 0.5 milímetros. Tenga en cuenta que cuanto más gruesa sea la pared, más tiempo tomará cada ciclo.

limitaciones de tamaño

Si necesita producir piezas de plástico grandes, el moldeo por inyección tiene sus limitaciones. Si bien hay máquinas de moldeo por inyección lo suficientemente grandes como para producir cascos de barcos, los escenarios de moldeo discutidos en este artículo son para piezas más pequeñas, tres libras o menos. Si necesita una pieza más grande, los tiempos de entrega y los costos pueden aumentar exponencialmente.,

Usted puede ser capaz de superar esta limitación mediante el uso de una serie de moldes de inyección para crear varias partes de un producto grande y montarlo como una operación secundaria.

Estudio de caso: usando un molde de inyección de plástico para crear una herramienta de limpieza de canaletas

recientemente, un cliente emprendedor nos vino con una idea para una pieza de plástico. Había manipulado un innovador limpiador de canaletas de piezas que compró en una ferretería local. Por su cuenta, produjo alrededor de una docena de limpiadores de canaletas. Pero necesitaba escalar su producción para que el producto fuera comercialmente viable., Acudió a nuestro equipo de Rex Plastics para averiguar si el moldeo por inyección de plástico era adecuado para su diseño.

después de revisar el prototipo hecho a mano, le recomendamos que use moldeo por inyección por las siguientes razones:

• la pieza de plástico era más pequeña que 40 g.
• El cliente necesitaba fabricar más de 1000 piezas de plástico por año.
• El grosor de la pared de la pieza de plástico era uniforme.
• la pieza de plástico podría estar hecha de un material termoplástico.
• La función de la parte plástica era más importante que su estética.,
• El cliente podría esperar varios meses antes de comenzar la producción en masa.

pudimos diseñar un molde para el limpiador de canaletas, construir un prototipo, mecanizar el molde y comenzar la producción en solo unos meses.

hoy en día, el cliente compra miles por año, y las cantidades de pedidos para su limpiador de canaletas están aumentando constantemente.,

echa un vistazo a nuestros otros estudios de caso para entender cómo este proceso puede funcionar para usted:

• Creación de insertos intercambiables
• Construcción de un molde familiar
• Creación de piezas de múltiples longitudes utilizando insertos
• Construcción de un removedor de portón trasero diseñado para soportar 300 lbs

tenga cuidado con cómo ayudamos a Big Blok a rediseñar sus tapas moldeadas por inyección:

¿qué hacen los fabricantes de moldeo por inyección?

los fabricantes de moldeo por inyección varían en capacidades y servicios., Algunas empresas solo trabajan con un diseño preexistente, mientras que otras ofrecen soporte durante todo el proceso de desarrollo del producto.

Como fabricante de moldeo por inyección de plástico de servicio completo, Rex Plastics ofrece una gama completa de capacidades de fabricación y producción de moldes., Desde la consulta hasta la distribución del producto, Nuestros clientes se benefician de nuestra larga lista de capacidades internas que incluyen:

• Diseño de piezas
• prototipado rápido
• Diseño de moldes
• Construcción de moldes
• Producción de moldeo por inyección
• Tampografía
• ensamblaje
• embalaje & estampado en caliente
• Distribución de luz

Rex Plastics es un fabricante de contrato de moldeo por inyección de plástico de segunda generación, propiedad familiar y operado., Estamos ubicados aquí en los EE.UU. en Vancouver, Washington y trabajamos con grandes corporaciones y startups. Póngase en contacto con nosotros hoy para averiguar si este proceso es adecuado para su idea o empresa. También puede enviar un presupuesto en línea para su molde de inyección de plástico.