Comparación de costes entre moldeo por inyección e impresión 3D

Las aplicaciones de la impresión 3D se expanden rápidamente en respuesta a los nuevos materiales, tecnologías y procesos secundarios que se anuncian aparentemente a diario. Ahora vemos que la fabricación aditiva se utiliza no sólo para la creación de prototipos, sino también de piezas de producción para reducir los ensamblajes y fabricar geometrías complejas.

El moldeo por inyección sigue siendo el caballo de batalla que produce piezas en todo el mundo, sin grandes alardes. Perfeccionado durante décadas, el moldeo sigue siendo el servicio al que recurrir para obtener piezas rentables en cantidades que van de 50 a más de un millón.

Puede que aún esté lejos un futuro en el que la impresión 3D sustituya al moldeo por inyección, pero hoy en día ambos funcionan a la perfección en tándem. Aunque la impresión en 3D suele promocionarse como un servicio imprescindible para la creación de prototipos, los costes suelen ser prohibitivos cuando se amplía a volúmenes de producción, que es donde puede entrar en juego el moldeo por inyección.

¿Decidir qué servicio es el más adecuado para usted? Empecemos echando un vistazo a los factores de coste de ambos servicios de fabricación.

Trabajo de postprocesado

El tiempo de fabricación y el procesamiento posterior son dos de los principales factores de coste. Determinar formas de racionalizar el diseño o prescindir de acabados innecesarios reduce considerablemente los gastos.

Tiempo de diseño

 

Para los ingenieros, sometidos a una presión cada vez mayor para sacar productos al mercado, el tiempo es oro. La iteración rápida es clave para acortar el plazo de perfeccionamiento del diseño y pasar del concepto a la pieza final. Por eso vemos que nuestros clientes empiezan con la impresión 3D durante el proceso de creación de prototipos antes de pasar al moldeo por inyección una vez que la pieza está lista para volúmenes de producción.

La iteración del producto con impresión 3D es más rápida y menos costosa en comparación con el moldeo por inyección. Si se detecta un fallo en el diseño una vez impresa la pieza en 3D, el archivo CAD puede modificarse fácilmente, cargarse, imprimirse otra iteración y enviarse en cuestión de días. El moldeo por inyección requiere un gasto significativo con cada cambio de diseño debido a la reelaboración del molde. Además, el moldeo por inyección suele requerir más trabajo de diseño previo, ya que la creación de un molde puede ser un proceso complejo con muchos factores a tener en cuenta.

Changes to moulded part design requires reworking the mould.

Montaje y utillaje

 

Los costes de preparación y utillaje son otro aspecto en el que la impresión 3D es la clara vencedora, ya que no requiere invertir en ninguno de ellos. Por otro lado, el moldeo por inyección conlleva costes de utillaje y, a menudo, una cuota de configuración con cada serie de piezas moldeadas. Como hemos comentado antes, el análisis DFM ayudará a reducir los costes de utillaje, pero un molde puede suponer miles de euros de gasto inicial.

 

Precio por pieza

 

Aquí es donde el moldeo por inyección puede brillar con luz propia. El precio por pieza del moldeo por inyección va a ser significativamente inferior al de la impresión 3D una vez que alcancemos un volumen elevado de piezas. Aunque ya hemos hablado largo y tendido sobre el coste del utillaje, cada pieza que salga de ese molde será más rentable una vez que se alcancen cantidades que racionalicen la inversión inicial.

Afortunadamente, nuestros ingenieros de aplicaciones son expertos en ayudar a nuestros clientes a determinar si el ahorro en el precio de las piezas justifica los costes iniciales del moldeo por inyección.

Finishing options, like vapour smoothing (shown above) add aesthetic and performance-related benefits for printed parts. Just be aware of extra costs that come with finishing to weigh whether it’s worth the investment.

Posprocesamiento

 

Independientemente de la tecnología, casi todas las piezas impresas en 3D requerirán algún nivel de posprocesamiento. Entre los procesos obligatorios tras la impresión de una pieza se incluye la eliminación de las estructuras de soporte o del exceso de resina, en función de la tecnología elegida. La aparición de opciones de postprocesado, como el alisado por vapor, la mejora de la resistencia y la estética han sido fundamentales para ampliar las aplicaciones de la fabricación aditiva, pero cada una conlleva un gasto adicional.

Por otro lado, el moldeo por inyección ofrece más de 100 materiales termoplásticos y termoestables que salen del molde con acabados de alta calidad aptos para la producción. Existen procesos de acabado para texturizar un molde, añadir insertos roscados, grabar con láser, etc., pero no son necesarios para la durabilidad y el acabado de la pieza.

Prototipos frente a fabricación bajo demanda

El moldeo por inyección sigue siendo una opción viable en la fase de creación de prototipos. Cuando creamos prototipos en Protolabs, utilizamos un molde de aluminio de una sola cavidad que puede producir cientos de piezas y que suele entregarse en una semana o menos. Nuestros clientes suelen elegir el prototipado con moldeo por inyección si necesitan completar iteraciones de diseño o materiales, así como evaluar compensaciones de coste o fabricabilidad.

Una vez superada la fase de creación de prototipos, nuestros clientes suelen pasar a la fabricación bajo demanda, produciendo piezas moldeadas por inyección a la velocidad de Protolabs. Con un molde de acero, las cantidades de piezas son prácticamente ilimitadas. El moldeo por inyección bajo demanda con nosotros le permite satisfacer las necesidades de inventario sin cantidades mínimas de pedido, y ofrece flexibilidad en la cadena de suministro mediante herramientas puente, producción justo a tiempo o estrategias de doble abastecimiento.

Más información sobre creación de prototipos y fabricación bajo demanda para moldeo por inyección.