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Moldeo por inyección y fundición de uretano, cada uno con sus propios méritos, son como dos estrellas en el escenario de fabricación, con su propia singularidad, juntas para construir un mundo de producción rico y colorido.
El moldeo por inyección, como un poderoso medio de producción a gran escala de productos plásticos, ocupa una posición importante en la industria manufacturera con su asombrosa alta precisión y ultra alta eficiencia de producción, y puede describirse como un líder en la industria. La fundición de uretano, por otro lado, es conocida por su alto grado de flexibilidad y perfecta idoneidad para la producción de lotes pequeños, en contraste con el moldeo por inyección.
A continuación, este artículo se adentra en los misterios de estos dosMétodos de moldeo, diseccionando cuidadosamente las diferencias entre ellos, y mostrando los beneficios de cada uno y la amplia gama de aplicaciones. A través de una comparación y un análisis completos, le iluminaremos la dirección en el camino elegido en la industria manufacturera y le ayudaremos a encontrar el camino técnico que mejor se adapte a sus propias necesidades de fabricación.
¿Qué es la fundición de uretano?
Fundición de uretano, también conocida como fundición al vacío, es un proceso de fabricación extremadamente práctico. En pocas palabras, el poliuretano líquido se vierte cuidadosamente en el molde y luego el uretano líquido se endurece gradualmente hasta obtener la forma deseada de la pieza.
Este enfoque es particularmente efectivo cuando se crean prototipos, producción de bajo volumen y fabricación de piezas que requieren el más alto nivel de detalle.La fundición de uretano es popular porque permite la producción rápida de productos de alta calidad, piezas bellamente detalladas a un costo relativamente bajo sin el alto costo de las herramientas.
¿Qué es el moldeo por inyección?
El moldeo por inyección es un proceso de fabricación comúnque utiliza materiales termoplásticos o termoestables para producir una variedad de productos con la ayuda de máquinas de moldeo por inyección. El proceso es aproximadamente el siguiente: el material se calienta a un estado fundido y luego el material fundido se inyecta rápidamente en un molde prepreparado que tiene la forma del producto que queremos. Una vez que el material se haya enfriado, abra el molde y el producto moldeado se expulsará automáticamente.
El moldeo por inyección es conocido por su alta precisión y eficiencia, y tiene un excelente rendimiento en la producción de diversos productos, como juguetes de plástico comunes, equipos médicos de precisión y piezas automotrices, etc., se pueden completar mediante el proceso de moldeo por inyección.
Comparación: Fundición de uretano vs. moldeo por inyección
Aunque ambos métodos llenan la cavidad de un molde con plástico,Existen algunas diferencias entre la fundición de uretano y el moldeo por inyección. Vamos a echarles un vistazo.
| Funciones | Fundición de uretano | Moldeo por inyección |
| Herramientas de molde | Se utilizan moldes de caucho de silicona | Utilice moldes de acero endurecido o aluminio |
| Selección de materiales | Los poliuretanos termoestables se utilizan comúnmente | Apto para termoplásticos como ABS, polipropileno, TPU, etc |
| Rendimiento | Lo mejor para lotes pequeños | Lo mejor para grandes cantidades |
| Tolerancia | La tolerancia promedio es de aproximadamente 0.01 pulgadas | Logre tolerancias estrictas (hasta 0,005 pulgadas) |
| Espesor de pared | El espesor de pared permitido es de 1 mm a 5 mm | Produce espesores de pared consistentes (0,5 mm a 4 mm) |
| Socavado | Más fácil de adaptar a las muescas | Diseño complejo de troquel socavado |
| Aplicar | Adecuado para volúmenes de piezas pequeños y creación rápida de prototipos | Ideal para la producción de grandes volúmenes |
| Plazo de entrega | Los plazos de entrega más cortos facilitan la creación rápida de prototipos | Plazos de entrega más largos, especialmente para diseños complejos |
| Costar | Bajo costo de herramientas, adecuado para la producción de lotes pequeños a medianos | El costo de las herramientas es alto y la producción de alto volumen es rentable |
Ejemplo: Una pequeña empresa necesita producir piezas para el interior de un automóvil
Supongamos que un pequeño fabricante de piezas de automóviles planea producir un nuevo tipo de piezas de interior de automóviles. Esta pieza interior tiene requisitos especiales que requieren un tacto suave, buena resistencia a la abrasión y resistencia a los arañazos. A los fabricantes se les presentan dos procesos de producción para elegir: fundición de uretano y moldeo por inyección. A continuación, echemos un vistazo más de cerca a los costos de puesta en marcha de los dos procesos.
Anatomía de los costes de puesta en marcha de la fundición de uretano
- Costo del molde:Este fabricantedecidió adoptar moldes de silicona para la fundición de uretano. Después de una investigación de mercado y comunicación con los proveedores, el costo de fabricar un conjunto de moldes de silicona de este tipo es de aproximadamente $ 1,000. En comparación con otros moldes complejos, este precio es relativamente aceptable para las pequeñas empresas.
- Preparación de la producción:Uno de los principalesVentajas de los moldes de siliconaes el ciclo de producción corto. Los fabricantes no necesitan dedicar mucho tiempo a prepararse para condiciones de producción adicionales, como la construcción de una sala limpia. Pronto, después de hacer el molde, se puede poner en producción directamente, lo que acorta en gran medida el tiempo de preparación.
- Estimación del coste total de puesta en marcha:Combinado con los costos de herramientas y los insignificantes gastos de preparación de la producción, el costo total de puesta en marcha de la fundición de poliuretano se encuentra en un nivel relativamente bajo. Esta es una opción atractiva para pequeñas empresas con fondos limitados.
Análisis de costes de puesta en marcha para moldeo por inyección
- Costes de utillaje:Si un fabricante elige elProceso de moldeo por inyección, se debe desarrollar un molde de acero. El costo de desarrollar un molde de acero para la producción de piezas interiores de automóviles no es barato, alrededor de $ 30,000. Esta es una diferencia significativa en comparación con el costo de los moldes de silicona utilizados en la fundición de poliuretano.
- Requisitos de escala de producción:El proceso de moldeo por inyección tiene una característica, solo cuando la cantidad de producción alcanza más de 5000 piezas, el costo del molde se puede amortizar de manera efectiva, de modo que el costo de un solo producto se pueda reducir a un rango razonable. Pero para el pequeño fabricante, el volumen inicial de pedidos no se acercó a esa escala. Esto significa que en el proceso de producción inicial, el costo de las herramientas ejercerá una gran presión sobre los costos de cada producto.
- Consideraciones sobre los costos ocultos:Además de los altos costos de las herramientas, también se pasa por altoCosto oculto del moldeo por inyección: la necesidad de construir una sala limpia ISO Clase 8. Después de los cálculos, costará alrededor de $ 160,000 construir un taller tan libre de polvo. Sin duda, esto es una pesada carga para las pequeñas empresas.
- Evaluación del coste total de puesta en marcha:El costo total de puesta en marcha del moldeo por inyección es mucho más alto que el de la fundición de poliuretano, teniendo en cuenta factores como el costo del molde, la presión de costos causada por la escala de producción que no cumple con las expectativas y el costo de construcción del taller libre de polvo.
A partir de este caso, queda claro que el inicioCosto de la fundición de uretanoes significativamente menor que la del moldeo por inyección. Para este pequeño fabricante de autopartes, elegir la fundición de poliuretano no solo puede reducir efectivamente el costo operativo y aliviar la presión financiera, sino que también puede comenzar la producción más rápido y satisfacer la demanda del mercado de manera oportuna con su corto tiempo de preparación.
¿En qué se diferencian las opciones de materiales?
La selección del material es una consideración crucial cuando se habla de fundición de uretanofrente al moldeo por inyección. Estas son las principales diferencias entre los dos procesos de moldeo en términos de selección de materiales:
| Proyecto | Fundición de uretano | Moldeo por inyección |
|---|---|---|
| Limitaciones materiales | Solo se puede utilizar resina de curado a temperatura ambiente, resistencia a la tracción ≤ 80 MPa, plásticos de ingeniería | No hay restricciones obvias, y se admiten materiales de alta resistencia como el nailon reforzado con fibra de vidrio, y se pueden utilizar materiales de grado alimenticio certificados por la FDA |
| Ventajas de los materiales | Buen tacto y efecto de textura, adecuado para la producción de lotes pequeños | Una amplia gama de opciones de materiales admite materiales de alta resistencia y se puede usar directamente con materiales aprobados por la FDA para uso alimenticio |
Desde el punto de vista de la selección de materiales,La fundición de uretano y el moldeo por inyección tienen sus propias ventajas. La fundición de uretano es adecuada para aquellos proyectos de producción que tienen requisitos especiales para la sensación y la textura del producto, y la producción no es grande. Con una amplia gama de opciones de materiales, especialmente para materiales de alta resistencia y materiales aprobados por la FDA para alimentos, el moldeo por inyección se encuentra en una posición única para crear productos que están sujetos a altas cargas o entran en contacto con alimentos. Por lo tanto, a la hora de elegir un proceso de moldeo, los fabricantes deben tener en cuenta las necesidades reales del producto y las características de los distintos materiales para tomar la decisión más adecuada.
Estuche: Una empresa de electrónica necesita personalizar la funda protectora de un teléfono móvil
Supongamos que un fabricante de productos electrónicos tiene la intención de fabricar una serie de fundas de teléfono hechas a medida en cantidades de producción de hasta 100 piezas. Con el fin de satisfacer la demanda del mercado, el fabricante decidió distribuir los pedidos de sus productos a diferentes proveedores para su procesamiento. En vista de las necesidades urgentes del mercado, el cliente nos instó a entregar la mercancía lo antes posible. El fabricante decidió optar por el método de producción de núcleos de fundición de uretano. Los fabricantes tienen dos opciones de producción principales: la fundición de uretano y el proceso de moldeo por inyección.
Compara el tiempo de entrega
El uretano se utiliza para la fundición
El proceso de fabricación del molde de silicona:De acuerdo con la práctica común de la industria, la producción de moldes de silicona cubre múltiples pasos, como la desaireación al vacío y el curado, y todo el proceso dura aproximadamente 48 horas.
El tiempo necesario para fabricar una pieza individual de fundición de poliuretano incluye el vertido, el curado y el posprocesamiento manual, y todo el proceso dura unos 20 minutos por pieza.
Hay un total de 100 productos y su ciclo de fabricación es: 20 minutos / pieza× 100 piezas = 2000 minutos = 33,33 horas, lo que tarda aproximadamente 1,4 días.
El tiempo de entrega total es el siguiente: el tiempo de producción del molde de silicona más el tiempo de producción de una sola pieza es igual a 48 horas más 1,4 días, que es aproximadamente 3,8 días.
Plazos de entrega para el moldeo por inyección
1. Ciclo de producción de moldes de acero:
La parte clave del moldeo por inyección es hacer moldes de acero. Ya sabes, los moldes de acero no son algo que se pueda hacer casualmente, ¡hay que hacerlo con la ayuda deTecnología de mecanizado CNC. El proceso puede durar entre 4 y 8 semanas, dependiendo de la complejidad del molde. Por ejemplo, si la estructura interna del molde es particularmente compleja, con varias líneas finas y formas especiales, llevará más tiempo tallar; O el tamaño del molde es muy grande y la dificultad de operación aumenta durante el procesamiento, y el consumo de tiempo será correspondientemente más largo. Aquí, supongamos que el tiempo de procesamiento es de 6 semanas, lo que se traduce en 42 días. Durante estos 42 días, los maestros de las máquinas operarán cuidadosamente elEquipos CNC, moliendo y tallando el acero en un molde que cumpla con los requisitos, poco a poco, y no hay lugar para el descuido en cada proceso.
2. Tiempo de producción de una sola parte
Una vez que se ha fabricado el molde, la producción posterior del producto de una sola pieza se vuelve extremadamente eficiente. El moldeo por inyección adopta un modo de producción totalmente automatizado, y todo el proceso es como una línea de montaje de precisión. Por lo general, se tarda unos 30 segundos en producir un producto. Imagine que la materia prima plástica se inyecta rápidamente en el molde de acero a alta temperatura y presión, y después de un breve enfriamiento y conformado, un producto está recién horneado. Si hay un pedido de 100 productos, calculemos el tiempo total de producción, multipliquemos 30 segundos por 100 piezas, obtengamos 3000 segundos y luego convirtamos ese tiempo en horas, que es 0,83 horas. En comparación con los 42 días que se tardó en hacer el molde de acero, esas 0,83 horas son simplemente insignificantes.
Plazo de entrega total
En general, el tiempo de entrega total para el moldeo por inyección está determinado principalmente por el tiempo de mecanizado CNC del molde de acero. Debido a que el tiempo de producción de una sola pieza es tan corto, el impacto en el tiempo de entrega total es insignificante. Por lo tanto, el tiempo de entrega total para el moldeo por inyección es el tiempo de mecanizado CNC para el molde más el tiempo de producción insignificante por pieza, que es de 42 días
| Proceso de moldeo | Tiempo de fabricación de moldes | Tiempo de producción de una sola pieza | Tiempo total de entrega |
|---|---|---|---|
| Fundición de poliuretano | 48 horas | 20 minutos/pieza | Alrededor de 3.8 días |
| Moldeo por inyección | 4-8 semanas (suponiendo 6 semanas) | 30 segundos/pieza | 42 días |
¿Cuáles son las brechas de precisión?
CuandoDiscutiendo la brecha de precisión entre la fundición de uretano y el moldeo por inyección, podemos realizar un análisis detallado desde dos aspectos: la comparación de tolerancias y la calidad de la superficie.
Comparación de tolerancias
| Proceso de moldeo | Rango de tolerancia | Factores que influyen |
|---|---|---|
| Fundición de poliuretano | ±0,3 mm | Afectado por la deformación del molde de silicona |
| Moldeo por inyección | ±0,05 mm | Cumple con la norma ISO 2768-m |
Superficie
| Proceso de moldeo | Superficie | Tramitación de seguimiento |
|---|---|---|
| Fundición de poliuretano | Se requiere pulido a mano | Agregue un costo de $ 8 por pieza |
| Moldeo por inyección | Puede alcanzar directamente Ra 1.6μm | No se requiere ningún procesamiento adicional |
Análisis exhaustivo
Existen diferencias significativas entre la fundición de uretano y el moldeo por inyección en términos de precisión y calidad de la superficie. La precisión de la fundición de uretano es relativamente baja, el rango de tolerancia es grande y elLa calidad de la superficie debe pulirse a mano;El moldeo por inyección tiene una alta precisión, un pequeño rango de tolerancia y la calidad de la superficie puede alcanzar directamente Ra 1.6μm.
Sugerencia:
- Altos requisitos de precisión y calidad de la superficie:Se recomienda elegir el proceso de moldeo por inyección para cumplir con los requisitos de alta precisión y alta calidad superficial del producto.
- Bajos requisitos de precisión y calidad de la superficie:El yeso de uretano puede ser una opción viableCuando el volumen de producción no es grande y el tiempo de entrega es urgente, se debe tener cuidado para controlar el impacto de la deformación del molde en la precisión y considerar el mayor costo del pulido manual.
En aplicaciones prácticas, los fabricantes deben considerar exhaustivamente la selección del proceso de moldeo adecuado de acuerdo con las necesidades específicas del producto, las condiciones de producción y la economía.
¿Cómo elegir en función del volumen?
La cantidad de producción es una consideración importante a la hora de elegir entre la fundición de uretano y el moldeo por inyección. El siguiente es un análisis de cómo elegir el proceso de moldeo adecuado en función de la cantidad de producción:
Comparación de la fundición de uretano y el moldeo por inyección en la cantidad de producción
| Proceso de moldeo | Tiempo y costo de fabricación de moldes | Tiempo de producción y coste por pieza | Cantidades de producción adecuadas |
|---|---|---|---|
| Fundición de uretano | El tiempo de fabricación del molde es corto (alrededor de 48 horas) y el costo es relativamente bajo | El tiempo de producción de una sola pieza es largo (alrededor de 20 minutos / pieza) y el costo aumenta con el aumento de la cantidad | Es adecuado para la producción de lotes pequeños, y la cantidad de producción varía de unos pocos a varios cientos |
| Moldeo por inyección | El tiempo de producción del molde es largo (4-8 semanas) y el costo es alto | El tiempo de producción por pieza es extremadamente corto (aprox. 30 segundos/pieza) y el coste se reduce significativamente a medida que aumenta el número | Es adecuado para la producción de alto volumen, y la cantidad de producción generalmente alcanza más de miles de piezas |
Recomendaciones para seleccionar un proceso de moldeo en función de la cantidad de producción
Producción de lotes pequeños (por ejemplo, de docenas a cientos):
Elección de una fundición de uretano:
- Ventajas: El tiempo de producción del molde es corto, el costo es relativamente bajo y puede responder rápidamente a la demanda del mercado.
- Precauciones: Debido a que el molde de silicona es fácil de deformar, lo que puede afectar la precisión dimensional y la calidad de la superficie, el molde debe revisarse y reemplazarse regularmente.
No se recomienda el moldeo por inyección:
Razón: El molde tarda mucho tiempo en fabricarse, el costo es alto y no es rentable para la producción de lotes pequeños.
Producción de grandes volúmenes (por ejemplo, más de miles de piezas):
Elección del moldeo por inyección:
- Ventajas: Aunque el tiempo de fabricación del molde es largo y el costo es alto, el tiempo de producción de una sola pieza es extremadamente corto y el costo se reduce significativamente con el aumento de la cantidad, lo cual es adecuado para la producción en masa.
- Precauciones: Es necesario garantizar la precisión y estabilidad del molde para garantizar la precisión dimensional y la calidad de la superficie del producto.
No se recomienda el uso de yeso de uretano:
Razón: El tiempo de producción de una sola pieza es largo y el costo aumenta con el aumento de la cantidad, lo que no es adecuado para la producción en masa.
Resumen
Existen diferencias significativas entre la fundición de uretano y el moldeo por inyección en términos de propiedades del material,principios de moldeo, proceso, rendimiento del producto y áreas de aplicación. A la hora de elegir un método de procesamiento, es necesario tener en cuenta de forma exhaustiva factores como los requisitos específicos del producto, la escala de producción y el coste económico. Con el avance continuo de la tecnología y la optimización continua de los procesos, se cree que la fundición de uretano y el moldeo por inyección mostrarán sus ventajas únicas y su valor de aplicación en más campos.
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Preguntas frecuentes
1. ¿Cuál es la diferencia entre fundición y moldeo por inyección?
La diferencia entre la fundición y el moldeo por inyección es: la fundición consiste en verter materiales líquidos o semisólidos en un molde para enfriar y curar el moldeo, que es adecuado para una variedad de materiales, pero el proceso es complejo y la eficiencia de producción es baja, y la precisión del producto y la calidad de la superficie pueden no ser tan buenas como el moldeo por inyección; El moldeo por inyección consiste en inyectar el plástico fundido en el molde a través de alta presión para enfriar y solidificar el molde, principalmente adecuado para plásticos, con alta eficiencia de proceso, producción automática, tamaño preciso del producto, buena calidad de superficie, adecuado para la producción de productos estandarizados a gran escala.
2. ¿Cuáles son las desventajas de la fundición de uretano?
Las desventajas de la fundición de uretano incluyen principalmente: el costo del molde es alto y la vida útil es limitada, lo que no es adecuado para la producción en masa; El molde de silicona es fácil de deformar, lo que resulta en una precisión dimensional del producto inestable; La calidad de la superficie del producto puede no ser tan buena como la del moldeo por inyección y requiere un tratamiento adicional; Al mismo tiempo, el rendimiento de los materiales de uretano puede reducirse en solventes polares fuertes o de alta temperatura, medios ácidos y alcalinos fuertes, y los escenarios de uso son limitados.
3. ¿Se pueden inyectar moldes de poliuretano?
Sí, es posible inyectar moldes de poliuretano. El poliuretano (TPU) es un material de moldeo por inyección de uso común con buena resistencia a la abrasión, resistencia al aceite, resistencia a bajas temperaturas y elasticidad. Los moldes de poliuretano moldeados por inyección pueden realizar una producción automatizada, mejorar la eficiencia de la producción y garantizar la precisión dimensional y la calidad de la superficie de los productos. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que los moldes de poliuretano para moldeo por inyección requieren el uso de máquinas y moldes de moldeo por inyección especializados, y el costo de fabricación del molde es alto.
4. ¿Qué es el moldeo de poliuretano?
El moldeo de poliuretano es un proceso de moldeo que procesa materiales de poliuretano en la forma y el tamaño deseados. El proceso de moldeo de poliuretano incluye una variedad de métodos como moldeo por inyección, moldeo por fundición, moldeo por inyección de reacción (RIMPU), etc. Entre ellos, el moldeo por inyección es uno de los métodos más utilizados, que consiste en inyectar un material de poliuretano fundido en un molde, enfriarlo y curarlo, y luego desmoldarlo para obtener un producto terminado. Los productos moldeados de poliuretano son ampliamente utilizados en automóviles, electrónica, equipos médicos, deportivos y otros campos debido a sus buenas propiedades físicas y propiedades de procesamiento.
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