Top 7 Benefícios da Injeção de Plástico para OEMs e Prototipagem Rápida

Por muito tempo, fabricantes sempre associaram ferramentas rápidas com produção em massa, formas de prensa de aço usinado duráveis e investimentos de capital consideráveis. E ignoram o fato de que a injeção de plástico é o método ideal para a produção de uma ampla gama de componentes plásticos complexos, e pode beneficiar OEMs em muitas indústrias diferentes. No entanto, com o desenvolvimento de tecnologias de prototipagem, a injeção rápida reivindicou legitimamente seu lugar entre as principais técnicas de prototipagem.

O que é Injeção Rápida?

O processo de injeção rápida é tecnologicamente falando o mesmo que a injeção convencional. As principais diferenças estão em como as ferramentas são fabricadas.

Primeiro, RIM usa materiais diferentes para seus moldes. Em processos convencionais, o objetivo é tornar os moldes o mais duráveis possível, então são fabricados de aço endurecido que é um verdadeiro incômodo para usinar. Injeção rápida é usada para uma quantidade menor de ciclos, então pode usar materiais mais macios. Uma opção generalizada é ligas de alumínio de grau aeroespacial. Elas têm resistência similar ao aço, mas é muito mais fácil usiná-las e poli-las. Isso reduz o tempo de ferramentas em até 30% na usinagem e até 2-5 vezes no polimento.

Segundo, moldes de injeção rápida podem ser redesenhados mais facilmente. Moldes para injeção de produção em massa são sólidos porque menos juntas significam maior precisão e vida mais longa. Processos de prototipagem podem sacrificar um pouco de precisão para obter melhor flexibilidade e é por isso que a cavidade é fabricada como uma peça separada da base dos moldes. Dessa forma, se você precisar fazer um ajuste, pode apenas remover a cavidade e deixar o resto intacto.

Terceiro, injeção rápida usa menos automação que a injeção rápida convencional e isso significa que requer menos tempo para projetar, fabricar e ajustar as ferramentas.

Processos convencionais de injeção rápida usam muitos ejetores automáticos, cargas e outros mecanismos auxiliares para aumentar ainda mais seu desempenho. No entanto, prototipagem não é sobre cortar tempo para cada peça produzida, é sobre cortar tempo de preparação. Então, se substituirmos mecanismos automáticos por montados manualmente, muito tempo pode ser economizado na fabricação do sistema de injeção.

Todos os pontos mencionados resultam no tempo de prototipagem sendo drasticamente reduzido. O que isso significa para o cliente é que ele pode obter suas peças em 2-5 semanas com injeção rápida em vez de 2-5 meses com injeção convencional.

As Vantagens que a Injeção Rápida Oferece para Fabricação de Protótipos

Certamente, mesmo apesar das modificações que permitiram RIM ser usado para prototipagem, fazer um molde ainda é um processo longo e complexo. Por exemplo, impressão 3D da peça leva 2-5 dias, não semanas. Então por que se incomodar com Injeção Rápida?

Processos de injeção rápida oferecem uma série de benefícios não encontrados em outras técnicas de prototipagem

1. Resistência

Com o design para fabricabilidade, que garante ângulos de ejeção ótimos e espessura de parede uniforme, a resina liquefeita é injetada na cavidade sob alta pressão. Isso garante que a peça não tenha poros e a qualidade do material final é a melhor possível. Tais coisas não podem ser ditas sobre impressão 3D que usa pó ou fios finos e os sinteriza juntos. Como resultado, o material final pode ter poros ou regiões não sinterizadas.

2. Acabamento Superficial

O acabamento superficial da peça moldada depende da qualidade do molde. A cavidade é geralmente fabricada por fresamento CNC e então algumas operações de acabamento. A mais difundida entre elas é o polimento. Além disso, corte EDM é usado para afiar os cantos internos da cavidade. O acabamento superficial resultante pode ser tão pequeno quanto Ra 0.8 mcm.

3. Precisão Excepcional

Injeção oferece grande precisão comparada a outras técnicas de prototipagem. Por exemplo, impressão 3D renderizará IT9 na melhor das hipóteses, enquanto injeção rápida é limitada apenas pela precisão do molde, que pode ser tão alta quanto IT7.

4. Desperdício de Material Quase Zero

Muitas técnicas de prototipagem não levam materiais em conta. E isso está bem quando você está fabricando lotes de dígitos únicos. No entanto, alguns produtos requerem testes extensivos em condições reais. Por exemplo, protótipos médicos, seu estágio final de testes envolve dar o produto aos consumidores para testes de vida cotidiana. Isso significa que você precisará de centenas ou até milhares de amostras e perder 50% do material bruto ou mais custará uma soma considerável. Agora, RIM injeta apenas a quantidade necessária de plástico na cavidade, trazendo o desperdício ao mínimo.

5. O Molde Pode Ser Usado para um Lote Consideravelmente Grande

A maioria dos processos de prototipagem se destaca em criar um pequeno número de peças. Por exemplo, fundição de silicone é viável para até 15 peças ou mais. Depois disso, a forma de fundição deteriora demais e você precisa fabricar outra forma. Moldes de injeção rápida não são tão duráveis quanto os convencionais, mas ainda podem suportar muitas mais execuções que a maioria dos processos de prototipagem. Os melhores podem criar até 100.000 peças antes de ficarem muito desgastados.

6. Universalidade

Impressão 3D com um plástico diferente exigirá uma reformulação considerável de todo o sistema. Você precisará trocar o cartucho com o material bruto e mudar muitas configurações para poder imprimir a mesma peça de outro plástico. No pior caso, você precisará de equipamentos completamente diferentes. Quando falamos de injeção, isso não é necessário. O molde é feito de alumínio de alta qualidade cujas propriedades são muito superiores às de qualquer plástico. É por isso que você pode basicamente usar qualquer material com o molde que fabricou.

7. Eficiência

Técnicas de prototipagem não são muito eficazes se as compararmos com produção em massa. Uma única peça será usinada por um tempo muito maior que a mesma peça quando produzida em massa meramente porque o bruto está mais próximo da peça final e há menos para usinar. Além disso, os processos de usinagem para produção em massa são otimizados para minimizar configuração do bruto e trajetória. Alto tempo de processamento está bem quando você faz um pequeno número de peças, mas quanto maior o lote, mais importante é minimizar o tempo necessário para produzir uma única peça. Tecnologias RIM têm o menor tempo de processamento entre todas as outras técnicas de prototipagem, então quanto maior seu lote, mais viável esta tecnologia se torna.

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