Impresión 3D vs. Guía de selección de moldeo por inyección

      En el desarrollo de productos de plástico, elegir entre la impresión 3D y el moldeo por inyección requiere una consideración integral de factores como costo, precisión, tamaño por lotes y complejidad de diseño. El siguiente es un análisis de los dos procesos de las dos dimensiones centrales de optimización de costos y requisitos de alta precisión, combinados con las características de los dos procesos, y proporciona una base para la toma de decisiones.

 1) Los lotes de producción determinan la estructura de costos centrales

Impresión 3d: adecuado para lotes pequeños (generalmente <1000 piezas) o producción de una sola pieza. No requiere costos de moho, tiene baja pérdida de material (solo la estructura de soporte puede desperdiciar una pequeña cantidad de material) y es flexible en iteración. Por ejemplo, cuando se usa tecnología FDM para imprimir un prototipo, el costo por pieza puede ser solo 1/10 del moldeo por inyección.

Moldeo por inyección: más rentable en a gran escala (>1000 piezas) producción. Aunque el costo de desarrollo del moho es alto (miles de decenas de miles de yuanes), el costo por pieza disminuye significativamente a medida que aumenta el lote. Por ejemplo, en un caso, el molde de inyección costó $ 10,000, pero el costo por pieza fue de solo $ 0.1 al producir 100,000 piezas.

 2) Comparación de costos de diseño e iteración

Impresión 3d: Los modelos CAD se pueden imprimir directamente después de la modificación, sin costos adicionales, adecuados para la etapa prototipo donde el diseño se ajusta con frecuencia. Por ejemplo, una empresa acortó la R&D ciclo de 4 semanas a 48 horas utilizando moldes de impresión 3D.

Moldeo por inyección: Los costos de modificación del moho son altos (especialmente los moldes de metal), adecuados para la producción en masa después de que se finalice el diseño. Si la estructura del molde debe ajustarse, puede ser necesario volver a abrir el molde, lo que aumentará el costo por decenas de miles de yuanes.

 3) Costos de material y postprocesamiento

Impresión 3d: Los tipos de materiales limitados (como PLA, nylon, resina, etc.), algunos materiales de alto rendimiento (como PEEK) son caros; El postprocesamiento generalmente solo requiere molienda o chupas de arena.

Moldeo por inyección: amplia selección de materiales (como ABS, PP, PC, etc.), precios más bajos; Pero el postprocesamiento, como el pulido de moho y la electroplatación, puede aumentar los costos.

Sugerencias de decisión:

Pequeño lote/prototipo: elija impresión 3D (FDM, SLA o SLS);

Lote grande/Producto finalizado: elija moldeo por inyección.

  1) Comparación de precisión del proceso

Impresión 3d:

SLA/DLP: precisión de ± 0.01 mm, superficie lisa, adecuada para piezas médicas o electrónicas de precisión.

SLS/MJF: precisión de ± 0.1 mm, adecuado para estructuras complejas pero superficie ligeramente rugosa.

FDM: menor precisión (± 0.2 mm), patrón de capa obvio, necesita postprocesamiento.

Moldeo por inyección:

La precisión suele ser ± 0.05 mm, acabado superficial alto (AR 0.8 ~ 1.6 μm), no se requiere procesamiento adicional.

  2) Resistencia y estabilidad del material

Impresión 3d: enlace entre capas débil, que puede afectar las propiedades mecánicas; Fácil de deformar a altas temperaturas (como el punto de ablandamiento del PLA es de 55 ° C).

Moldeo por inyección: El material es denso, alta en resistencia e isotrópica, y tiene una mejor resistencia a la temperatura (como ABS puede soportar 80 ~ 100 ° C).

 3) Adaptabilidad de la estructura compleja

Impresión 3d: Puede fabricar estructuras complejas que son difíciles de lograr con procesos tradicionales, como el hueco y los canales de agua conformes. Por ejemplo, el canal de enfriamiento curvo en el molde puede mejorar la eficiencia de la inyección.

Moldeo por inyección: Debido a los requisitos de depósito de moho, el diseño debe evitar ángulos rectos internos o cavidades demasiado profundas, de lo contrario, aumentará la dificultad del procesamiento.

Sugerencias de decisión:

Diseño complejo de alta precisión +: elija SLA o impresión 3D de metal (como SLM), pero debe aceptar costos más altos;

Alta precisión + lote grande: moldeo por inyección combinado con molde de precisión CNC para garantizar la estabilidad dimensional.

Requisitos claros: lote, presupuesto, complejidad de diseño, nivel de precisión, rendimiento del material.

Contabilidad de costos: Compare los costos de moho, los costos de material de una sola pieza y los costos de postprocesamiento.

COMPAÑINACIÓN TECNOLUGÍA:

Si se requieren iteración rápida o lotes pequeños, se prefiere la impresión 3D;

Si se requiere alta resistencia o acabado superficial, se prefiere el moldeo por inyección.

Solución híbrida: Por ejemplo, use la impresión 3D para hacer prototipos o moldes de canales de agua conformes, y luego producirlos en masa a través del moldeo por inyección.

1) Pepsi Bottle Mold: Al combinar insertos impresos en 3D con moldes de metal tradicionales, el costo se reduce en un 96%y el ciclo de producción se acorta de 4 semanas a 48 horas.

2) Implantes médicos: Use SLA para imprimir prototipos de alta precisión y luego cambie a moldeo por inyección para la producción en masa después de la verificación.

3) Fabricación de moho para zapatos: La impresión 3D puede lograr patrones complejos, reemplazar el CNC tradicional y aumentar la eficiencia en un 50%.

Entre el bajo costo y la alta precisión, se debe hacer un equilibrio de acuerdo con escenarios específicos:

Impresión 3d: la primera opción para lotes pequeños, diseños complejos y iteraciones rápidas;

Moldeo por inyección: Una solución económica para lotes grandes, alta precisión y escenarios de alta resistencia.

En el futuro, la fabricación híbrida (como los moldes de impresión 3D + moldeo por inyección de producción en masa) puede convertirse en la dirección principal para equilibrar el costo y el rendimiento.