Moldeo por inyección frente al Moldeo por compresión: diferencias y comparación

Este artículo explica las similitudes y diferencias entre el moldeo por inyección y el moldeo por compresión para ayudarle a determinar cual de estos procesos es el mejor para su proyecto en términos de proceso de fabricación, materiales utilizados y cadencia de producción.

El moldeo por inyección es una tecnología de fabricación de plásticos que permite la producción en grandes lotes. El proceso consiste en inyectar plástico líquido en un molde a muy alta presión. El moldeo por compresión, en cambio, es más adecuado para la producción de tamaño de lote medio y suele utilizarse con cauchos y siliconas.

El moldeo por inyección es más adecuado para crear piezas complejas, mientras que el moldeo por compresión se adapta mejor a geometrías sencillas y paneles grandes. El moldeo por inyección está muy automatizado y no necesita supervisión humana constante, mientras que el moldeo por compresión requiere a menudo la intervención humana para realizar la carga y retirar los productos terminados. El utillaje también es más barato en el moldeo por compresión.

Definición del moldeo por inyección y comparación con el moldeo por compresión

El moldeo por inyección funciona inyectando termoplástico fundido en la cavidad de un molde. Durante el proceso de inyección de plástico, los gránulos de resina plástica se funden en el interior de un cilindro. El cilindro contiene un tornillo con un eje cuyo diámetro aumenta a lo largo de su longitud. A medida que el tornillo gira, el plástico es forzado a entrar en un volumen cada vez menor. Esta compresión es el principal mecanismo responsable de la fusión del plástico. El barril también se calienta para suministrar calor adicional. Una vez fundido el plástico suficiente para llenar el molde, el tornillo se retrae y se empuja hacia delante para introducir las resinas plásticas en el molde a presiones muy elevadas.

Los moldes están formados por al menos dos componentes y se mantienen unidos mediante cilindros hidráulicos para que el plástico inyectado a alta presión en el molde no pueda escapar por la línea de separación. El molde dispone de canales de refrigeración que enfrían la pieza lo suficiente para que pueda expulsarse del molde sin dañarla. El moldeo por inyección puede alcanzar grandes volúmenes de producción que con ninguna otra técnica de transformación de plásticos puede igualar. En cambio, el moldeo por compresión es más adecuado para lotes de producción de tamaño medio.

Injection moulding process animation
Animación del proceso de moldeo por inyección

Ventajas del moldeo por inyección frente al moldeo por compresión

A continuación se enumeran algunas ventajas e inconvenientes del moldeo por inyección en comparación con el moldeo por compresión:

  • El moldeo por inyección es un método para grandes series que puede producir millones de piezas por máquina al año.
  • Gracias a los altos niveles de automatización y a la rápida velocidad de fabricación, las piezas moldeadas por inyección son más baratas que las moldeadas por compresión.

Desventajas del moldeo por inyección frente al moldeo por compresión

A continuación se enumeran algunas desventajas del moldeo por inyección en comparación con el moldeo por compresión:

  • El moldeo por inyección requiere presiones de inyección de plástico muy elevadas. Por tanto, el molde debe construirse para soportar estas altas presiones. Esto añade coste al utillaje.
  • El moldeo por inyección no es adecuado para fabricar piezas grandes y de poco espesor, como los paneles de los vehículos.
Injection moulding setup
Configuración de moldeo por inyección

Definición del moldeo por compresión y comparación con el moldeo por inyección

El moldeo por compresión es un proceso muy utilizado para fabricar piezas de materiales maleables. Esta técnica de moldeo suele emplear un molde de dos partes, una de las cuales se fija a la base de la herramienta de moldeo por compresión, mientras que la mitad superior puede moverse libremente hacia arriba y hacia abajo. Los moldes suelen calentarse para ayudar a curar el producto final, al tiempo que se calienta la carga antes de la compresión. Una carga que se ha pesado con precisión se calienta hasta que se vuelve flexible. A continuación, se coloca en la mitad inferior del molde.

A continuación, la mitad superior se desplaza hacia abajo y obliga a la carga a ajustarse a la forma deseada del molde. El molde calentado permanece cerrado mientras se deja curar el material. Este proceso suele durar unos minutos. Una vez curada, la pieza se extrae del molde. Es necesario un tratamiento posterior para eliminar las rebabas. Las rebabas (o exceso de material en la línea de separación del molde) son frecuentes en las piezas moldeadas por compresión.

El moldeo por compresión se utiliza para crear paneles reforzados. El proceso consiste en colocar láminas de plástico rellenas de fibra en la mitad inferior del molde. Después, la mitad superior del molde comprime y calienta el material para forzar el plástico en todo el molde, creando una pieza de material compuesto. Así se fabrican los grandes parachoques de plástico de los coches.

Compression moulding process animation
Animación del proceso de moldeo por compresión

¿Ventajas del moldeo por compresión frente al moldeo por inyección?

A continuación se enumeran algunas ventajas del moldeo por compresión en comparación con el moldeo por inyección:

  • El moldeo por compresión puede utilizar SMC (Sheet Moulding Compound) y BMC (Bulk Moulding Compound) para crear paneles compuestos. Estos paneles no tienen láminas continuas impregnadas de fibra, sino hebras de fibra troceadas que se distribuyen por el material a granel. El método de moldeo por inyección no puede fabricar piezas de material compuesto.
  • Los moldes de compresión no necesitan soportar altas presiones internas como los moldes de inyección. En su lugar, la única carga que experimentan es una fuerza de compresión desde arriba. Esto significa que los moldes de compresión suelen ser menos caros.

Desventajas del moldeo por compresión frente al moldeo por inyección

A continuación se enumeran algunas desventajas del moldeo por compresión en comparación con el moldeo por inyección:

  • El moldeo por compresión es un proceso muy manual y lento. Aunque se utilice un brazo robótico para añadir la carga y retirar el producto, el tiempo de ciclo entre piezas sigue siendo mucho más lento que el moldeo por inyección debido a la necesidad de que las piezas se fijen antes de retirarse.
  • El moldeo por compresión no puede crear piezas de plástico con altos niveles de complejidad. Los materiales utilizados suelen ser muy viscosos, por lo que no fluyen bien en piezas pequeñas y complicadas.
Rubber compression machine
Una máquina para compresión de goma

Tabla comparativa entre moldeo por inyección y moldeo por compresión

En la tabla siguiente se muestran los atributos del moldeo por compresión y del moldeo por inyección:

Atributo Moldeo por inyección Moldeo por compresión
Proceso de producción de gran volumen Si No
Materiales Termoestables, termoplásticos (incluidos los rellenos de fibra y metal), elastómeros termoplásticos, polímeros rellenos de metal, termoplásticos rellenos de fibra Termoestables, termoplásticos, silicona, caucho sin vulcanizar, BMC, SMC
Alto coste de utillaje Si No
Puede producir paneles grandes de paredes finas No Si
Posprocesamiento necesario Si Si

El moldeo por inyección es más adecuado para la producción de grandes lotes, mientras que el moldeo por compresión se adapta mejor a los materiales moldeables y flexibles. El moldeo por compresión también tiene unos costes de utillaje más bajos.

Injection moulded blue parts
Boquillas azules para botellas moldeadas por inyección fabricadas en lotes grandes

Moldeo por inyección frente a moldeo por compresión: comparación de costes

Cuando se trata del coste de una pieza individual, el moldeo por inyección puede producir piezas baratas y complejas. Sin embargo, este proceso de fabricación sólo es competitivo en costes si los volúmenes de producción son lo suficientemente grandes como para repartir el elevado coste del utillaje de moldeo por inyección entre un número suficiente de piezas. En volúmenes inferiores, el moldeo por compresión es más barato que el moldeo por inyección debido a los menores costes iniciales del molde.

Moldeo por inyección frente a moldeo por compresión: comparación de velocidades

El moldeo por inyección es mucho más rápido que el moldeo por compresión. El tiempo de ciclo de las piezas moldeadas por inyección puede ser de unos segundos, mientras que los tiempos de ciclo del moldeo por compresión pueden alcanzar fácilmente unos minutos. Esto se debe a que los componentes moldeados por compresión a menudo necesitan curarse gracias al proceso de calentamiento antes de desmoldearse.

Moldeo por inyección frente a moldeo por compresión: comparación del tamaño de lote

El moldeo por inyección es un método de producción para grandes lotes que no tiene parangón con ninguna otra tecnología de fabricación. Los procesos de moldeo por inyección pueden automatizarse por completo, mientras que el moldeo por compresión suele requerir que una persona coloque las materias primas en el molde, las desmolde y las procese posteriormente.

Moldeo por inyección frente a moldeo por compresión: comparación de materiales

El moldeo por inyección puede utilizar termoplásticos rígidos y elastómeros termoplásticos. El moldeo por compresión suele utilizar elastómeros flexibles como el caucho y la silicona, pero también puede producir componentes compuestos rígidos utilizando SMC y BMC.

Resumen

Este artículo presenta la comparación entre el moldeo por inyección y el moldeo por compresión, explica en qué consisten y analiza los distintos atributos de cada uno.

Xometry ofrece una amplia gama de capacidades de fabricación, incluyendo moldeo por inyección de plástico, moldeo por compresión y otros servicios de valor añadido para todas sus necesidades de creación de prototipos y producción.

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