Fundição x moldagem por injeção

Os designers de produtos que estão considerando a escolha de materiais para um produto ou componentes devem ter em mente os processos de fabricação ao fazer sua seleção. Dois processos de fabricação comuns são moldagem por injeção e moldagem por fundição. A moldagem por injeção é o processo pelo qual um material é introduzido em um molde sob alta pressão enquanto está no estado líquido. A moldagem por fundição, por outro lado, emprega a força da gravidade para introduzir o material no molde. Cada um desses processos desempenha um papel importante na fabricação, mas existem diferenças que devem ser consideradas ao tomar decisões de projeto. Abaixo estão algumas das diferenças mais importantes entre uretano fundido e moldagem por injeção.

Compatibilidade de materiais

Cada um desses processos de fabricação é otimizado para um conjunto de materiais. No caso da moldagem por injeção, que requer materiais com viscosidades muito baixas em seu estado líquido, são comumente utilizados materiais termoplásticos como ABS, polipropileno, TPU e polietileno. Suas baixas viscosidades permitem que o material tome forma. A moldagem por fundição geralmente emprega materiais termofixos, que são moldados de forma irreversível à medida que o material cura, como é o caso dos poliuretanos termofixos.

Devido à sua química, elastômeros termofixos e termoplásticos apresentam grandes diferenças nas propriedades do material. Os poliuretanos termofixos, por exemplo, têm uma gama muito mais ampla de durômetros, resistência à abrasão aprimorada e resistência aprimorada a produtos químicos do que seu primo termoplástico, o TPU. As propriedades físicas necessárias para a operação do produto ou componente que está sendo projetado ajudarão a determinar o material certo para a aplicação e, por sua vez, o processo de fabricação apropriado.

Custos de ferramentas e fabricação

Devido às altas pressões e diferenciais de temperatura envolvidos na moldagem por injeção, os custos de ferramentas às vezes podem ser mais altos. As ferramentas para moldagem por injeção são, na maioria das vezes, moldes metálicos fechados que incluem sistemas complexos para regular a temperatura e o fluxo de material. Esses moldes geralmente exigem etapas de usinagem e acabamento dispendiosas. Devido ao seu custo, pode levar muito tempo para amortizar os gastos com ferramentas de moldagem por injeção, muitas vezes exigindo volumes de produção muito altos.

A moldagem por fundição tende a usar ferramentas de molde muito mais simples, e essa simplicidade geralmente vem com custos de ferramentas muito mais baixos. A moldagem por fundição pode empregar moldes abertos, moldes fechados, moldes de compressão e muitos outros tipos de projetos de moldes. Isso proporciona muita flexibilidade ao projetar o processo de moldagem correto para um produto. Como resultado, a moldagem por fundição costuma ser uma ótima solução para produtos com volumes baixos a altos.

Prototipagem rápida

Prototipar produtos e componentes no material pretendido de forma rápida e barata pode agilizar o processo de desenvolvimento do seu produto; quanto mais rápido você validar o material no aplicativo, mais rápido poderá levar o produto ao mercado. O processo de moldagem por injeção requer ferramentas rígidas para prototipagem, o que traz custos mais altos e prazos de entrega mais longos. Além disso, se o material não atender às necessidades de aplicação, você pode se deparar com um molde caro que não pode usar, ou talvez caro para reformar. A baixa complexidade da moldagem por fundição oferece a possibilidade de fazer protótipos usando moldes macios feitos de uma variedade de materiais. Moldes de protótipo para fundição podem ser feitos de forma fácil e rápida, permitindo uma prototipagem rápida e iterativa.

Uma palavra sobre a RIM

Como resultado, esse processo permite que os designers de produtos experimentem vários materiais, geometrias e recursos. Além disso, permite validar o conceito de moldagem antes de investir em ferramentas caras de qualidade de produção. Moldagem por Injeção por Reação A RIM emprega um processo semelhante à moldagem por injeção, introduzindo material sob alta pressão em um molde fechado. O RIM, no entanto, é usado em combinação com poliuretanos termofixos, permitindo que a reação química ocorra na cavidade do molde. Essa tecnologia permite que os projetistas de produtos aproveitem um conjunto de materiais muito mais robusto, ao mesmo tempo em que desfrutam de algumas das vantagens da moldagem por injeção. O RIM é usado com mais frequência para fabricar peças maiores, geometrias complexas ou acabamentos de superfície exclusivos que podem ser difíceis de obter em um processo de fundição.

Considerando a RIM de moldagem por injeção de reação para fabricar seu produto? Confira nossa recente postagem no blog, 5 dicas de design para um design RIM bem-sucedido.

Conclusão

Ao avaliar diferentes métodos de fabricação, é importante considerar os requisitos de materiais para um produto, ferramentas e custos de produção e como o processo de fabricação se encaixa no ciclo de desenvolvimento do produto. A moldagem por injeção e a moldagem por fundição têm suas próprias vantagens e desvantagens, e entender esses métodos de fabricação pode ajudar um designer de produto a tomar decisões de material e design. Identificar o processo de fabricação certo no início do processo de design pode ser a diferença entre um lançamento no prazo e atrasos dispendiosos.