Ventajas de la manufactura aditiva para la producción de moldes de inyección

El sector de fabricación de moldes y matrices –y más específicamente los fabricantes de moldes de inyección de alta rotación- están experimentando grandes cambios respecto a sus procesos de producción. El desafío es básicamente como encontrar las tecnologías adecuadas para bajar costos y tiempos de producción para mantenerse competitivos, en un mercado cada vez más exigente.

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A través del ejemplo de la empresa Built-Rite Tool & Die (Massachusetts, EE.UU.) presentaremos las ventajas de la incorporación de sistemas de impresión 3D de metales para convertir esos desafíos en oportunidades.

Built-Rite Tool & Die es una empresa de diseño y fabricación de moldes, específicamente en la producción de dispositivos de precisión para moldeo por inyección de plásticos. Estos moldes tienen diseños complejos, que requieren una extensa planificación y precisa ejecución.

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El reto

Las pequeñas y medianas empresas como Built-Rite enfrentan una presión creciente de competidores locales e internacionales. Los fabricantes extranjeros ofrecen menores precios y los talleres locales de prototipado ofrecen tiempos de respuesta rápidos para pequeñas cantidades de partes. La impresión 3DM (Impresión 3D a partir de polvos metálicos) le da a Built-Rite la oportunidad de realizar un punto de ruptura, logrando más corto plazos de entrega y costos reducidos para servicios de moldes de alta rotación en comparación con tiendas de prototipos. La capacidad de adaptarse rápidamente es fundamental para ganar ofertas de proyectos y para cumplir con plazos ajustados.

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En el presente caso, la empresa Built-Rite, ha incorporado el Studio System™ (solución provista por la empresa Desktop Metal®) que le ofrece la capacidad de hacer moldes de alta rotación o componentes de ensamblaje con un proceso que es mucho menos laborioso que otros equipos en su taller de máquinas y más competitivo en costos que la tercerización en empresas más pequeñas dedicadas a prototipos. La impresora Studio utiliza relleno de celda cerrada para lograr piezas más livianas, minimizando el uso de material sin afectar la resistencia al desgaste requerida para aplicaciones de este tipo de herramientas.

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El proceso de fabricación de moldes es extenso, requiere una planificación precisa y una ejecución que debe adaptarse a los plazos del cliente, su rotación y las expectativas deseadas para la calidad de la pieza. Un molde se compone de muchas cavidades complejas, insertos y canales de enfriamiento. Las herramientas de moldeo deben ser capaces de resistir impactos repetidos y exposición a polímeros de alta temperatura, lo que hace que la resistencia al desgaste sea una característica crítica. Los principales desafíos a vencer son los altos costos de herramientas y largos plazos de entrega.

Los cambios de diseño pueden tener un impacto significativo en el tiempo y el costo, por lo que la capacidad de un rápido reemplazo es fundamental para la eficiencia general del proceso.

Studio System utiliza una tecnología llamada Bound Metal Deposition™ donde las capas de polvo metálico y aglutinantes poliméricos, se calientan y son extruidas en la placa de construcción, conformando de esta manera una pieza, capa por capa. Luego la misma se sumerge en una batea de fluido (patentado) de limpieza, para luego ser sinterizado en un horno “amigable” para espacios tipo oficina. El sistema tres partes está diseñado como una solución end-to-end para la impresión 3D de metal adaptable para los mencionados entornos de trabajo.

“Los moldes de inyección son piezas realmente complejas. Inmediatamente identificamos las ventajas que ofrece la impresión metálica, principalmente la capacidad de producir herramientas de moldeo de forma rápida, con canales de refrigeración impensadas con otras tecnologías y logrando piezas mucho más livinas que permiten reducir la fatiga en la operación de inyección. Lo que antes demorabamos 2 semans en producir, ahora lo obtenemos en un par de días. Hemos logrado incrementar considerablemente la capacidad productiva y la diversificación, aspectos fundamentales que requiere la industria actual. En concreto, hubieramos quedado fuera de juego sin soluciones como éstas”, menciona a modo de resumen, Ron Caron, gerente general de Built-Rite.

Desktop Metal® ha seleccionado en nuestro país a AMS Advanced Machine Systems S.A. como partner local para el asesoramiento, capacitación y comercialización de sus soluciones hacia aquellas empresas que esten buscando dar este salto tecnológico en pos de ser cada vez más competitivos en su porfolio de servicios.

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Sobre el proceso de moldeo por inyección

El moldeo por inyección de plástico es un proceso de fabricación para producir partes en alto volumen. Funciona mediante la inyección de material plástico fundido bajo alta presión en las cavidades dentro del molde para dar forma a una pieza. Para iguales producciones, el moldeo por inyección ofrece costos más bajos por pieza, logrando repetitibilidad en los resultados y desperdicio mínimo del material inyectado. Alrededor del 32% de todos los plásticos procesados pasan por procesos de moldeo por inyección, convirtiéndolo en un método de fabricación predominante

Más información:  www.amsarg.com.ar

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