A moldagem por injeção de várias cavidades é adequada para o seu projeto?

Se você precisa produzir peças plásticas, há uma boa chance de acabar usando moldagem por injeção. Como esse processo de fabricação preciso é uma maneira econômica de produzir volumes médios e altos de peças plásticas idênticas, geralmente é uma escolha melhor do que métodos de produção como usinagem CNC ou fundição de uretano.

No entanto, criar um molde é um processo longo e caro, então você quer ter certeza de que tem o molde certo desde o início. Em algumas situações, moldes de cavidade única, ou moldes que produzem um produto por ciclo, são o caminho a seguir. Em outros, você pode ficar melhor com um molde de várias cavidades que pode produzir vários produtos por ciclo.

Neste artigo, abordaremos os fundamentos da moldagem por injeção de várias cavidades - incluindo seus prós, contras e casos de uso - para que você possa decidir se o uso de um molde de várias cavidades é melhor para os requisitos do seu projeto.

O que é moldagem por injeção de várias cavidades?

A moldagem por injeção multicavidade é uma forma de moldagem por injeção que envolve a moldagem de duas ou mais peças idênticas por ciclo. Os moldes de várias cavidades podem conter entre duas e 164 cavidades e normalmente aumentam em incrementos (2, 4, 8, 16, 24, 32, etc.). Moldes de pilha – moldes contendo uma imagem espelhada do ferramental que faz as peças – são classificados como moldes de múltiplas cavidades porque, em última análise, produzem peças idênticas. No entanto, moldes de família – moldes que produzem várias peças que são semelhantes em tamanho ou aparência, mas não idênticas – não podem ser classificados como moldes de múltiplas cavidades.

As empresas usam moldes de injeção de várias cavidades para muitos produtos diferentes em vários setores, incluindo bens de consumo, médicos e automotivos.

As equipes de produto geralmente começam com um molde de cavidade única para validar seu projeto antes de mudar para um molde de injeção de várias cavidades. Os moldes de cavidade única são mais baratos e mais rápidos de produzir. No entanto, em alguns casos, faz mais sentido usar um molde multicavidade desde o início. A fabricação do mesmo grande volume de peças com um molde de cavidade única em vez de um molde de várias cavidades significa mais ciclos, mais tempo de máquina e custos mais altos. Os moldes multicavidade permitirão que você crie mais peças em menos tempo e com um custo menor por peça.

Na Fast Radius, geralmente recomendamos ter duas cavidades para produtos com mais de 10.000 unidades anuais estimadas (EAUs), quatro cavidades para produtos com EAUs superiores a 50.000 e oito cavidades para produtos com mais de 100.000 EAUs.

Os prós e contras da moldagem por injeção de várias cavidades

A utilização de um molde com múltiplas cavidades em oposição a uma oferece várias vantagens. Os moldes de injeção de várias cavidades usam os tempos de ciclo de forma mais eficiente, para que você possa produzir mais peças por hora. Esse aumento na eficiência da produção permite atender mais rapidamente à alta demanda do consumidor. Apesar dos altos custos iniciais associados aos moldes de várias cavidades, eles também podem ajudá-lo a reduzir seu custo por peça e economizar dinheiro em execuções de produção de alto volume.

Diferentes tipos de tecnologias de canal são usados ​​ao projetar moldes de cavidade única e até mesmo de múltiplas cavidades. As câmaras frias são normalmente usadas em ferramentas de protótipo para reduzir o investimento inicial. No entanto, isso aumenta o desperdício de material e há um custo envolvido na remoagem do material em excesso de volta ao processo ou descarte dele. As tecnologias de câmara quente são normalmente usadas em projetos comprovados para reduzir o desperdício de material por ciclo. A maioria dos moldes multicavidade usa essas tecnologias.

No entanto, a moldagem por injeção multicavidade também tem suas desvantagens, a começar pelo custo de criação do próprio molde. Os moldes de múltiplas cavidades exigem mais investimentos iniciais do que os moldes de cavidade única porque exigem mais material, energia, tempo e mão de obra para serem produzidos. Se você tem um orçamento limitado ou planeja fabricar peças em volumes menores, usar um molde de cavidade única pode ser mais prático.

Os moldes multicavidade também levam mais tempo para serem criados do que os moldes de cavidade única. Se você precisar colocar produtos no mercado rapidamente, um molde de cavidade única ou outro método de fabricação com um tempo de entrega menor pode ser o melhor. Além disso, os moldes multicavidade têm custos e riscos de manutenção mais altos, o que pode aumentar seu tempo de lançamento no mercado. Afinal, se uma cavidade desenvolver uma falha ou quebrar, todo o molde pode se tornar menos eficiente ou até mesmo inutilizável.

Também vale a pena notar que a moldagem por injeção de múltiplas cavidades requer uma compreensão profunda do equilíbrio de preenchimento para obter peças repetíveis, portanto, a maioria dos fabricantes que trabalham apenas com moldes de cavidade única enfrentará uma curva de aprendizado ao mudar para moldes de múltiplas cavidades. Eles precisarão garantir que todos os componentes dentro de um molde de injeção de várias cavidades sejam extremamente precisos e tenham abertura de tamanho comparável para garantir os melhores resultados.

Principais considerações para moldagem por injeção de várias cavidades

Ao decidir se deve usar um molde de cavidade única ou multicavidade, você precisa pensar no volume de produção, orçamento e prazo de entrega desejados. Como os moldes de várias cavidades são mais caros e demoram mais para serem criados, eles não são ideais para pequenas tiragens de produção e orçamentos limitados. No entanto, eles podem produzir mais peças no mesmo período de tempo do que os moldes de cavidade única, por isso são melhores para tiragens de produção médias ou grandes.

Outras modificações de design podem incluir:

• Determinar o número de cavidades, pois o sistema de refrigeração no molde pode afetar o número de cavidades possíveis para o dado
• máquina, dependendo da geometria da peça
• Usando designs simétricos, pois oferecem melhor resfriamento e eficiência de fluxo
• Prestar atenção extra aos tipos de porta e posicionamento, ventilação e fluxo de plástico derretido à medida que seu molde se torna maior e mais complexo

O aspecto do custo da moldagem por injeção de várias cavidades

Tudo, desde o tamanho e complexidade de uma peça até o material do molde e o número de cavidades, pode afetar o preço de um molde de injeção com várias cavidades. Não há um guia de preços de moldagem por injeção de múltiplas cavidades, mas geralmente, quanto mais cavidades você tiver, mais recursos você precisará e mais seu produto custará para produzir. Você também enfrentará custos de manutenção mais altos, pois seu parceiro de fabricação precisará manter várias cavidades em vez de uma.

No entanto, quando se trata de execuções de produção de alto volume, os moldes de várias cavidades oferecem um grande retorno sobre o investimento. Você poderá economizar dinheiro em usinagem, mão de obra e tempo de configuração, obter um custo por peça mais barato e maximizar seus lucros, pois uma cavitação mais alta permitirá que você crie mais peças em menos tempo. Embora os moldes de várias cavidades exijam uma quantia significativa de dinheiro antecipadamente, você economizará tempo e dinheiro a longo prazo.

Você pode reduzir ainda mais os custos usando robótica ou automação e tendo uma compreensão clara de quantas peças você precisará produzir. Por exemplo, se você sabe que a demanda do consumidor aumentará, faz sentido começar com uma cavitação mais alta, em vez de criar um molde de cavidade única e depois um molde de várias cavidades.

Moldagem de várias cavidades com raio rápido

Os moldes de várias cavidades podem economizar tempo e dinheiro, mas não são a melhor escolha para todos os projetos. Como a criação de um molde de injeção requer um investimento substancial de tempo e dinheiro, você precisa conhecer a demanda esperada do consumidor ao decidir se deseja criar um molde de cavidade única ou multicavidade. Caso contrário, você pode acabar gastando dinheiro criando um molde de cavidade única apenas para mudar rapidamente para um molde de várias cavidades ou investindo em um molde de várias cavidades caro quando um molde de cavidade única seria suficiente para atender à demanda do consumidor.

Se você conhece sua EAU, um parceiro experiente em design e fabricação como Fast Radius pode ajudá-lo a determinar qual tipo de molde é mais adequado para seu projeto. Estamos prontos para dar vida às suas ideias e também podemos oferecer conselhos sobre material de molde, material de peça, design de molde e muito mais, para que você possa criar peças de alta qualidade com a melhor relação custo-benefício possível. Podemos até ajudá-lo a evitar os maiores erros de moldagem por injeção. Entre em contato hoje para começar.

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