Cuando una empresa o un emprendedor se ve en la necesidad de producir en serie componentes de plástico, uno de los dilemas que enfrenta es la selección del método de fabricación más adecuado.
Hasta no hace muchos años, la primera alternativa que venía a la mente de la mayoría de los técnicos era la producción mediante el proceso de inyección de termoplásticos para piezas de geometrías complejas. En las últimas décadas, los procesos de fabricación aditiva (impresión 3D) se han ido forjando un sitio con sus propias ventajas y desventajas, convirtiéndose en un gran complemento y alternativa para las producciones de bajo volumen o de alta variabilidad/personalización.
En este artículo vamos a centrarnos en analizar los puntos fuertes y las desventajas del proceso de inyección de piezas de plástico, una técnica de fabricación madura y evolucionada que no ha parado de mejorar y de especializarse a lo largo del tiempo.
Evaluemos entonces qué implica producir una determinada pieza plástica por inyección. Empezamos con una máquina relativamente estándar, la inyectora, en la que debemos utilizar un útil muy específico (diseñado y construido a medida) para la producción de la pieza concreta.
Aquí aparece la primera y principal desventaja de la inyección de termoplásticos para bajos volúmenes de producción: la inversión inicial en el molde. Es una inversión inicial ineludible que se deberá amortizar en la producción.
Para un mismo diseño de pieza de plástico, pueden plantearse infinidad de soluciones de inversión. Desde moldes de altas prestaciones, larga vida y gran producción horaria, obviamente con un coste en el extremo superior del rango de posibilidades, hasta soluciones de vida útil limitada y baja productividad a un coste muy inferior, pasando por un amplio rango de soluciones intermedias.
Aun así, la primera receta para el éxito es seleccionar adecuadamente donde nos posicionamos en este abanico de posibilidades. Para ello, es muy importante sopesar las expectativas de volumen de producción y los requerimientos de precisión de la pieza plástica para elegir el tipo de molde óptimo, tanto en términos de precisión, número de cavidades, tiempo de ciclo, vida útil y mantenibilidad, entre otros.
Una vez que tenemos el molde, se ponen de manifiesto dos ventajas de la inyección de piezas plásticas: la precisión y el bajo coste de producción por pieza.
El desarrollo tecnológico ha propugnado un aumento significativo del conocimiento del comportamiento del material plástico durante su transformación en la inyectora y el molde, así como de las prestaciones y eficiencia en la máquina y el molde. Esto hace que hoy día, no haya competencia para la inyección de termoplásticos cuando se trata de combinar grandes volúmenes de producción con alta precisión.
Todas y cada una de las piezas plásticas producidas en un molde, en principio, son idénticas entre sí, así que hay muy poca capacidad de introducir una personalización, más allá del color de las piezas y alguna variación de geometría mediante desmontaje y reemplazo de ciertos elementos operativos en el molde, produciendo variaciones de un diseño base común.
Como consecuencia de lo que venimos explicando, para cada alternativa concreta que estudiemos en cuanto a la definición del molde, habrá que calcular y optimizar un balance entre la partida de coste de pieza debido a la amortización de la inversión inicial en dicho molde y el coste unitario de producir piezas con él en la inyectora elegida.
Otra desventaja asociada a la necesidad de diseñar y construir un molde es el tiempo empleado en ello, que condiciona el plazo desde que lanzamos el desarrollo hasta que se pueden producir piezas en serie conformes a las especificaciones funcionales.
Una ventaja destacable de optar por el moldeo por inyección es la variedad de materiales disponibles, que nos permiten un grado de ajuste importante entre las propiedades y los requerimientos de aplicación, a veces tan grande que se nos complica el proceso de selección del material por la amplia variedad disponible.
Por ejemplo, tenemos tanto materiales de alta transparencia como traslúcidos u opacos que pueden ser coloreados con tonos profundos y vibrantes con acabados de alto brillo directamente del moldeo, o materiales que pueden ser pintados para igualar el color con piezas metálicas pintadas o cromados para proporcionar un aspecto idéntico al del metal, pero con mucho menor peso. Asimismo, disponemos desde materiales extremadamente rígidos y resistentes que pueden llegar a reemplazar a las aleaciones metálicas ligeras hasta elastómeros termoplásticos que brindan una gran flexibilidad y amortiguación comparable al caucho, pero con gran reciclabilidad.
Por último, destacamos la variedad de procesos especiales de inyección que permiten dotar a las piezas de más funcionalidad y mejores propiedades, tales como la colocación de insertos metálicos sobreinyectados, la inyección multimaterial (de la que Moltec es pionera en España), el etiquetado (IML por su sigla en inglés) y la decoración en el molde (IMD), así como la inyección asistida por gas (GAIM) o la asistida por agua (WAIM), que permiten producir piezas huecas. También mencionamos la inyección heat&cool que mejora considerablemente el brillo y acabado superficial de las piezas producidas hasta desarrollos recientes como la plastrónica, que integra circuitos electrónicos con sensores y microchips en el propio proceso de inyección de las piezas plásticas, dotándolas de funcionalidades táctiles y hápticas, así como de sensores integrados.
Descubre más acerca de las ventajas e inconvenientes concretos para tu proyecto en particular contactando con nuestro departamento comercial para una evaluación técnica preliminar, seguida de un estudio profundo de nuestros ingenieros si las ventajas nos decantan por este proceso de fabricación.
