Moldeo de Prototipos vs. Producción: Clave para una Entrada más Rápida al Mercado

Imagínese que su producto innovador está listo para su lanzamiento, pero los altos costos de producción del molde y los largos tiempos de entrega le hacen dudar.?La respuesta es no. El moldeado por inyección de prototipos, al igual que la impresión 3D, está acelerando el desarrollo de productos, reduciendo los riesgos de fallas y acelerando las iteraciones de diseño.Este artículo explora las diferencias entre el prototipo y el moldeo por inyección de producción para ayudarle a tomar decisiones informadas en etapas críticas del desarrollo del producto.

El moldeo por inyección de producción es un proceso de fabricación de piezas plásticas de alta eficiencia adecuado para la producción a gran escala de piezas idénticas.El proceso consiste en calentar el material plástico hasta convertirlo en un estado fundido e inyectarlo en un molde cerradoDespués de enfriarse y solidificarse, el molde se abre y la parte terminada se expulsa.

Cuando el diseño de un producto se valida a fondo y se considera estable, los moldes de producción se fabrican típicamente de acero de herramienta ultra-duro.inyección, y los ciclos de eyección, asegurando que el molde pueda soportar cientos de miles o incluso millones de usos.

Los metales duros son difíciles de mecanizar, lo que requiere una remoción lenta del material para evitar daños en las herramientas.dependiendo de la geometría de la piezaLas piezas más grandes y complejas requieren más tiempo de mecanizado. Además, las características finas que requieren herramientas de corte pequeñas aumentan aún más los tiempos de entrega.

Los moldes de producción son muy complejos. Para lograr ciertas características de las piezas de plástico, tales como recortes o agujeros laterales, los moldes incorporan mecanismos laterales como deslizadores y pines eyectores.Esto aumenta la complejidad, especialmente en moldes de varias cavidades.

El objetivo principal de los moldes de producción es minimizar los costos por unidad de piezas de plástico.Esto incluye el cierre del moldePara reducir el tiempo de ciclo y el coste de las piezas, los moldes de producción a menudo utilizan diseños de múltiples cavidades (por ejemplo, 2, 4, 8, 16,El sistema de calefacción y refrigeración integrado para acelerar cada etapaPor ejemplo, si un molde de una sola cavidad tarda 1 minuto por parte a $2 por minuto, cada parte cuesta $2. Un molde de 4 cavidades reduce esto a $0.50 por parte.

El moldeo por inyección de prototipos utiliza los mismos plásticos que el moldeo de producción, pero difiere en la estructura del molde y el número de cavidades.que permite perfeccionamientos antes de comprometerse con la producción en serieLas ventajas adicionales incluyen:

• Entrega más rápida:Los prototipos de moldes y piezas pueden completarse en semanas, mucho más rápido que los moldes de producción.
• Eficaz en términos de costes para los volúmenes bajos:Los costos más bajos del molde hacen que los prototipos sean ideales para lotes pequeños o pruebas de diseños múltiples.
• Partes de grado de producción:Utilizando materiales y procesos idénticos, los prototipos prueban la funcionalidad del producto final.
• Validación temprana del diseño:Los ingenieros pueden probar y ajustar las piezas temprano, reduciendo los errores de etapa tardía.
• Flexibilidad del material y del acabado:Los moldes prototipo soportan varias resinas y tratamientos de superficie a pesar de una menor durabilidad.
• Transición suave a la producción:Los moldes prototipo pueden cerrar brechas mientras se desarrollan los moldes de producción.
• Herramientas rápidas:Hechos de aluminio o acero más blando, los moldes prototipo utilizan diseños más simples para la velocidad y la asequibilidad.
• Las limitaciones:Los moldes prototipo tienen una vida útil más corta y una menor complejidad de las características en comparación con los moldes de producción.

Los moldes prototipo son mecanizados por CNC de aluminio o latón, que son más suaves, más rápidos de máquina y más baratos.Estos metales todavía pueden producir decenas de miles de piezas sin sacrificar la precisión dimensional (dependiendo de la geometría).

Los moldes de prototipo suelen utilizar diseños de una sola cavidad para ajustes geométricos más fáciles. Las modificaciones implican "añadir" (eliminar el metal del molde) o "sustraer" (añadir metal al molde) el material.Los metales más blandos simplifican los cambios: se corta una ranura, se inserta un tapón y se mecaniza una nueva geometría.

Los moldes de prototipo evitan mecanismos automatizados para características no estándar. En su lugar, los núcleos o inserciones cargados manualmente crean estas características, que se expulsan con la pieza y requieren su eliminación manual.Este diseño más sencillo reduce los costos del molde, pero aumenta el tiempo de ciclo y el costo de las piezasLa mayoría de los prototipos carecen de sistemas de calefacción y refrigeración, lo que prolonga aún más los ciclos y requiere operadores cualificados para el llenado adecuado de piezas.

• Requerir una entrega rápida de piezas
• Diseño no finalizado y puede cambiar
• Prueba de varios materiales
• Características críticas repetitivas (por ejemplo, chasquidos, sellos)
• La impresión 3D es insuficiente o carece de resistencia
• Necesidad de piezas idénticas para ensayos (por ejemplo, dispositivos médicos)
• El uso de materiales similares al caucho (TPE, TPU) para sellos o agarres
• Partidas pequeñas para ensayos con usuarios
• Prototipos de sobremoldado o integrados
• Los volúmenes de producción no justifican los costosos moldes de producción

Los prototipos son modelos preliminares para pruebas; la producción implica la fabricación en masa después de un prototipo exitoso.

Las piezas de prototipo validan los diseños desde el principio; las piezas de producción son componentes finales fabricados después de la aprobación.

Los moldes de producción utilizan acero endurecido para grandes volúmenes, con deslizadores automatizados y múltiples cavidades.

Moldeado por inyección de plástico con moldes prototipo.

Algunos fabricantes utilizan marcos de acero con inserciones metálicas más blandas para moldes de prototipo, lo que permite hasta 100.000 piezas y modificaciones fáciles (incluso cambios no metálicos).Las iteraciones pueden completarse en un día.

Las piezas resultantes se adaptan a las pruebas de usuario, la validación funcional y otros controles de preproducción.

Los moldes de prototipo reducen los riesgos de escala a bajos costos, por lo general $6,000$15,000, dependiendo de la complejidad y el tamaño de la pieza.