Usinagem CNC versus moldagem por injeção:qual método é o certo para peças plásticas?

Quando as equipes de produto precisam de um grande número de peças plásticas produzidas de forma econômica, elas provavelmente considerarão se a moldagem por injeção é uma opção viável. As ferramentas para moldes de injeção requerem um investimento inicial significativo, mas a durabilidade e a vida útil dos moldes podem reduzir drasticamente o custo unitário de produção.

Embora a moldagem por injeção esteja entre os métodos mais populares e confiáveis ​​para a fabricação de peças plásticas, pode não ser o processo ideal para determinados trabalhos. Felizmente, os componentes plásticos podem ser fabricados por meio de vários métodos, incluindo usinagem CNC, um processo que oferece um conjunto de vantagens exclusivas.

Ao decidir entre usinagem CNC e moldagem por injeção, pode não haver uma escolha clara ou errada. As equipes de produto devem avaliar as respectivas vantagens e limitações de cada processo em relação aos requisitos específicos do projeto, como requisitos de custo, projeto e engenharia. Aqui está por onde começar.

Considerações importantes para usinagem CNC versus moldagem por injeção

O processo de moldagem por injeção de plástico envolve o aquecimento de pellets de resina termoplástica, injetando o material fundido em um molde de aço endurecido através de um bico pressurizado, ejetando a peça depois de resfriada e repetindo.

Em contraste, a usinagem CNC é um processo subtrativo que usa ferramentas de corte e rotação de alta velocidade para criar peças removendo material de uma peça maior. Como esses dois métodos de fabricação adotam abordagens extremamente diferentes de como a peça é realmente formada, cada opção vem com seu próprio conjunto de vantagens e considerações.

Execuções de produção

Um fator importante que contribui é o tamanho da corrida de produção. Embora existam exceções, a moldagem por injeção normalmente só é economicamente viável quando as peças são produzidas em grandes volumes porque os moldes de aço e alumínio usados ​​no processo podem ser incrivelmente caros e demorados para fabricar, dependendo da complexidade do projeto.

A durabilidade e a vida útil do molde permitem que milhares a milhões de peças sejam produzidas rapidamente, o que reduz drasticamente o custo unitário das peças plásticas moldadas por injeção após a finalização das ferramentas. Aumentar o volume de produção não afeta significativamente o custo unitário das peças usinadas, portanto, se os volumes das peças forem altos, vale a pena considerar a moldagem por injeção. A usinagem é muito mais cara por unidade do que a moldagem por injeção de plástico, mas sem as ferramentas do molde a serem consideradas, o processo pode ser usado para criar quantidades menores de peças em prazos mais curtos.

Projeto

O design da peça introduz outro conjunto de considerações que podem influenciar a decisão de uma equipe de uma forma ou de outra. Cantos internos afiados, por exemplo, são extremamente difíceis de alcançar com usinagem CNC, a menos que soluções especializadas sejam empregadas, enquanto a moldagem por injeção geralmente pode acomodar esses elementos de design sem problemas.

No entanto, se as equipes anteciparem que o design de uma peça pode mudar ou ser atualizado em breve, a usinagem pode ser a melhor opção, pois os custos de moldagem por injeção de plástico personalizado podem chegar a dezenas a centenas de milhares de dólares por molde. Além disso, a usinagem CNC permite adaptações e alterações de projeto bastante fáceis, enquanto as modificações nos projetos de moldagem por injeção geralmente são caras e demoradas.

Material

O material da peça também deve ser levado em consideração, pois cada processo é adequado para diferentes tipos de materiais. Embora muitos termoplásticos, termofixos e materiais flexíveis, como borrachas e elastômeros, sejam ideais para moldagem por injeção, a usinagem CNC pode perder a precisão em materiais mais macios. Por outro lado, muitos plásticos mais duros e de alto desempenho só podem ser usinados.

Tolerâncias

A precisão e as tolerâncias de uma peça são outro fator. As tolerâncias, ou a quantidade de variação física aceitável dentro das peças viáveis, ajudam a garantir que as peças de uso final se encaixem e funcionem conforme pretendido. Os moldes de injeção são normalmente usinados com tolerâncias padrão de 0,005”, enquanto as ferramentas de usinagem CNC são capazes de cortar peças com tolerâncias extremamente precisas de 0,001”. No entanto, a usinagem de moldes com tolerâncias extremamente apertadas rapidamente se torna cara, o que eleva os custos de moldagem por injeção de plástico, portanto, em muitos casos, usinar as peças diretamente pode ser mais eficiente.

Acabamento da superfície

Quando se trata do acabamento superficial de uma peça, a moldagem por injeção usa pinos ejetores para remover à força a peça resfriada, o que pode deixar pequenas imperfeições cosméticas na superfície do produto. Isso pode não importar para algumas aplicações, mas se as equipes de produto exigirem acabamentos perfeitamente lisos, a usinagem CNC pode ser a escolha ideal para peças plásticas.

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A moldagem por injeção e a usinagem CNC oferecem às equipes de produtos uma variedade de pontos fortes e armadilhas. A variação de projeto é normalmente difícil de alcançar economicamente por meio de moldagem por injeção, enquanto peças de plástico CNC personalizadas podem ser fabricadas rapidamente, em menor número e com materiais especiais.

Vale a pena notar que, em alguns casos, os dois processos podem ser usados ​​em conjunto. Se uma aplicação de peça inclui um componente de estoque que também precisará ser oferecido com recursos adicionais ou alternativos (como pode ser o caso de opções automotivas atualizadas), uma técnica para minimizar as despesas com ferramentas de molde é usinar o molde de linha de base, produzir o máximo de a peça de linha de base conforme necessário e, em seguida, re-usine o molde para incluir os recursos adicionais. Reusinar o molde existente é mais econômico do que criar um molde totalmente novo, e as inserções de moldagem podem ser facilmente empregadas para modificar o projeto da peça conforme necessário.

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