Protótipo vs. Moldagem de Produção: Chave para uma Entrada Mais Rápida no Mercado

Imagine que seu produto inovador está pronto para lançar, mas os altos custos de produção de moldes e os longos prazos de entrega fazem você hesitar.?A resposta é não. A moldagem por injeção de protótipos, assim como a impressão 3D, está acelerando o desenvolvimento de produtos, reduzindo os riscos de falha e acelerando as iterações de design.Este artigo explora as diferenças entre protótipo e moldagem por injecção de produção para ajudá-lo a tomar decisões informadas em estágios críticos do desenvolvimento do produto.

O moldagem por injecção de produção é um processo de fabricação de peças plásticas de alta eficiência adequado para a produção em larga escala de peças idênticas.O processo envolve aquecer o material plástico até um estado fundido e injetá-lo em um molde fechadoApós o resfriamento e solidificação, o molde é aberto e a peça final é ejetada.

Quando um projeto de produto é completamente validado e considerado estável, os moldes de produção são tipicamente feitos de aço de ferramenta ultra-duro.injecção, e ciclos de ejecção, garantindo que o molde possa suportar centenas de milhares ou mesmo milhões de utilizações.

Os metais duros são difíceis de mecanizar, exigindo uma remoção lenta do material para evitar danos às ferramentas.Dependendo da geometria da peçaAs peças maiores e mais complexas requerem mais tempo de usinagem.

Os moldes de produção são altamente complexos.Para obter certas características das peças de plástico, tais como subcortes ou furos laterais, os moldes incorporam mecanismos laterais, como deslizadores e pinos ejetores.Estes aumentam a complexidade, especialmente em moldes de várias cavidades.

O objetivo principal dos moldes de produção é minimizar os custos por peça de plástico unitária.Isto inclui o fechamento do moldePara reduzir o tempo de ciclo e o custo das peças, os moldes de produção geralmente usam projetos de várias cavidades (por exemplo, 2, 4, 8, 16,ou 32 cavidades) e sistemas integrados de aquecimento/refrigeração para acelerar cada etapaPor exemplo, se um molde de uma única cavidade leva 1 minuto por peça a US $ 2 por minuto, cada peça custa US $ 2. Um molde de 4 cavidades reduz isso para US $ 0,50 por peça.

O moldagem por injecção de protótipo usa os mesmos plásticos que o moldagem de produção, mas difere na estrutura do molde e na contagem de cavidades.permitir refinamentos antes de se comprometer com a produção em massaOutras vantagens incluem:

• Entrega mais rápida:Os protótipos de moldes e peças podem ser concluídos em semanas, muito mais rapidamente do que os moldes de produção.
• Rentabilidade para baixos volumes:Os custos mais baixos do molde tornam os protótipos ideais para pequenos lotes ou testes de vários projetos.
• Partes de série:Usando materiais e processos idênticos, os protótipos testam a funcionalidade do produto final.
• Validação inicial do projeto:Os engenheiros podem testar e ajustar as peças no início, reduzindo os erros nos estágios finais.
• Material e flexibilidade de acabamento:Os moldes de protótipo suportam várias resinas e tratamentos de superfície, apesar da menor durabilidade.
• Transição suave para a produção:Os moldes de protótipo podem preencher lacunas enquanto os moldes de produção são desenvolvidos.
• Ferramentas rápidas:Feitos de alumínio ou aço mais macio, os moldes de protótipo usam projetos mais simples para velocidade e acessibilidade.
• Limitações:Os moldes de protótipo têm uma vida útil mais curta e uma complexidade de características menor em comparação com os moldes de produção.

Os moldes de protótipo são usinados por CNC a partir de alumínio ou latão, que são mais macios, mais rápidos de máquinas e mais baratos.Estes metais ainda podem produzir dezenas de milhares de peças sem sacrificar a precisão dimensional (dependendo da geometria).

Os moldes de protótipo normalmente usam projetos de cavidade única para ajustes de geometria mais fáceis. As modificações envolvem "adição" (remover metal do molde) ou "subtração" (adição de metal ao molde) de material.Os metais mais macios simplificam as mudanças: uma ranhura é cortada, um plugue inserido e uma nova geometria é usinada.

Os moldes de protótipo evitam mecanismos automatizados para características não padrão. Em vez disso, núcleos ou inserções carregados manualmente criam essas características, que são ejetadas com a peça e exigem remoção manual.Este design mais simples reduz os custos do molde, mas aumenta o tempo de ciclo e o custo das peçasA maioria dos protótipos de molde não dispõe de sistemas de aquecimento/refrigeração, o que prolonga ainda mais os ciclos e exige operadores qualificados para o enchimento adequado das peças.

• Exigindo uma entrega rápida de peças
• Projeto não finalizado e pode mudar
• Ensaios com vários materiais
• Características críticas repetitivas (por exemplo, arranhões, vedações)
• A impressão 3D é insuficiente ou falta de resistência
• Requerendo peças idênticas para ensaios (por exemplo, dispositivos médicos)
• Utilização de materiais semelhantes à borracha (TPE, TPU) para vedações ou agarraduras
• Pequenos lotes para ensaios de utilização
• Modelagem em sobreformação ou protótipos incorporados
• Os volumes de produção não justificam moldes de produção caros

Os protótipos são modelos preliminares para testes; a produção envolve a fabricação em massa após o sucesso da prototipagem.

As peças de protótipo validam os projetos precocemente; as peças de produção são componentes finais feitos após a aprovação.

Os moldes de produção usam aço endurecido para grandes volumes, com deslizadores automatizados e cavidades múltiplas.

Moldagem por injecção de plástico utilizando moldes de protótipo.

Alguns fabricantes usam estruturas de aço com inserções metálicas mais macias para moldes de protótipo, permitindo até 100.000 peças e modificações fáceis (mesmo mudanças não metálicas).Iterações podem ser completadas em um dia.

Os moldes de protótipo de cavidade única podem ser feitos em uma semana em vez de meses.

Os moldes de protótipo reduzem os riscos de dimensionamento a baixos custos, normalmente 6 000$-15 000$.000, dependendo da complexidade e dimensão da peça.