La impresión 3D por estereolitografía (SLA) ofrece una alternativa rentable al mecanizado de moldes de aluminio. Las piezas impresas en 3D mediante SLA son completamente sólidas e isotrópicas y hay materiales disponibles con una temperatura de flexión bajo carga de hasta 238 °C a 0,45 MPa, por lo que pueden soportar el calor y la presión del proceso de moldeo por inyección.

Hoy en día, la mayoría de los productos de plástico del mundo se fabrican mediante moldeo por inyección. Sin embargo, fabricar moldes puede resultar prohibitívamente caro y llevar mucho tiempo. Por suerte, no siempre es necesario mecanizar los moldes a partir de metal; se pueden imprimir en 3D.

Moldes de inyección impresos en 3D en un marco de aluminio y la pieza moldeada por inyección acabada.

Con impresoras 3D de sobremesa asequibles, materiales de impresión 3D resistentes a la temperatura y máquinas de moldeo por inyección, es posible fabricar moldes de inyección impresos en 3D en tus propias instalaciones para crear prototipos y pequeñas piezas funcionales con plásticos de producción. Para la producción de bajo volumen (entre 10 y 1000 piezas), los moldes de inyección impresos en 3D suponen un ahorro de tiempo y dinero en comparación con los moldes de metal, que suelen resultar costosos. También hacen posible un enfoque de fabricación más ágil que permite a los ingenieros y diseñadores crear prototipos de moldes por inyección y someter a ensayo distintas configuraciones de moldes o modificarlos fácilmente y seguir realizando iteraciones de sus diseños con plazos cortos de fabricación y costes bajos.

La tecnología de impresión SLA es una excelente elección para el moldeo por inyección. Se caracteriza por un acabado de la superficie liso y una alta precisión que el molde trasladará a la pieza final y que también facilita el desmoldeo. Las impresiones 3D que se realizan mediante SLA tienen enlaces químicos que las hacen totalmente densas e isotrópicas. De ese modo, se producen moldes funcionales con una calidad imposible para el modelado por deposición fundida (FDM). Las impresoras SLA de escritorio, como las que ofrece Formlabs, simplifican el proceso de trabajo, ya que resultan fáciles de instalar, usar y mantener.

Para favorecer el moldeo por inyección para series cortas, Formlabs desarrolló la High Temp Resin, un material una temperatura de flexión bajo carga de 238 °C a 0,45 MPa, la más alta entre las resinas de Formlabs y una de las más altas entre las resinas del mercado. La High Temp Resin puede soportar altas temperaturas de moldeo y minimizar el tiempo de enfriamiento. Nuestro libro blanco repasará un estudio de caso con Braskem, una empresa que realizó 1500 ciclos de inyección con un inserto de molde impreso en 3D con la High Temp Resin para producir tiras de mascarilla. La empresa imprimió el inserto y lo colocó dentro de un molde de metal genérico integrado en el sistema de inyección. Se trata de una solución eficaz para producir rápidamente series de volumen medio. El inserto impreso se puede reemplazar a medida que evolucione el diseño o si hay algún fallo. Permite crear moldes bajo demanda con geometrías complejas que serían difíciles de fabricar de forma tradicional sin dejar de generar varias piezas.

Sin embargo, la High Temp Resin es bastante frágil. Si las formas son más intrincadas, se deforma o se rompe con facilidad. Con algunos modelos puede ser difícil llegar a realizar más de una decena de ciclos. Para eliminar este obstáculo, la empresa emergente francesa Holimaker recurrió a la Grey Pro Resin. Tiene una conductividad térmica menor que la de la High Temp Resin, que conlleva un tiempo de enfriamiento más largo, pero es más blanda y puede soportar cientos de ciclos.

Hace poco, Formlabs lanzó la Rigid 10K Resin, un material industrial con alto contenido en vidrio que proporciona una solución capaz de adaptarse a una mayor variedad de geometrías y procesos de moldeo por inyección. La Rigid 10K Resin tiene una temperatura de flexión bajo carga de 218 °C a 0,45 Mpa y un módulo de tracción de 10 000 MPa, lo que la hace resistente, extremadamente rígida y térmicamente estable. Novus Applications ha inyectado cientos de tapas roscadas muy detalladas con un único molde de Rigid 10K Resin. Nuestra previsión es que a medida que más empresas se hagan con la Rigid 10K Resin, se convertirá en una herramienta excelente para imprimir en 3D moldes sofisticados para el moldeo por inyección.

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