La impresión 3D es una tecnología nueva y fantástica que ha arrasado en el mundo de la fabricación doméstica. Con estas máquinas, puede producir modelos de plástico de calidad en unas pocas horas, todo desde una máquina que se coloca fácilmente en su escritorio. Son simplemente asombrosos.
Puede imprimir moldes de inyección en 3D para usar con configuraciones de moldeo por inyección. Necesitará un marco de molde de aluminio para colocar las mitades del molde impresas en 3D y luego usar un moldeador por inyección que derrita el plástico y lo inyecte en el molde. Esta puede ser una buena manera de equilibrar la naturaleza lenta de la impresión 3D con el deseo de producir piezas de plástico de calidad.
El moldeo por inyección de plástico, a nivel industrial, puede ser costoso, pero hay configuraciones más pequeñas que se pueden usar en el hogar. Muchos de nosotros fuimos a escuelas secundarias que tenían pequeñas configuraciones de moldes de inyección para usar en la fabricación de pequeños artículos de plástico. Mi escuela secundaria producía pequeños balones de plástico con un molde de aluminio.
El concepto de impresión 3D para moldeo por inyección
Formlabs fue noticia recientemente cuando publicó un White Paper (un documento que explora un concepto, en lugar de un plan de cómo hacer ese concepto). Puede leerlo aquí:
Causó revuelo en mi grupo local de fabricantes aquí en el suroeste de EE. UU. Para piezas de juego para juegos de mesa, la mejor calidad proviene de los kits de modelos de plástico. La impresión 3D ha recorrido un largo camino, y con las impresoras de resina DLP, estamos en un punto en el que la calidad de los modelos producidos se acerca a la calidad de los maquetas de plástico.
Esencialmente, la discusión se centró en la capacidad de fabricar piezas de inyección de plástico en casa. Primero, necesitaría una máquina de moldeo por inyección. Claro, las variantes industriales de estos pueden ser asombrosamente costosas (sin mencionar que son grandes y requieren mucha electricidad para funcionar). Sin embargo, existen configuraciones de moldeo por inyección más pequeñas que puede comprar y que pueden caber en una casa o en un pequeño taller. Estas configuraciones del tamaño de una casa usan energía humana para inyectar plástico fundido en moldes tipo sándwich (dos mitades de molde apretadas juntas en un marco). Una vez que las dos mitades se enfrían, las mitades se pueden separar y queda una pieza de plástico recién acuñada.
El problema siempre han sido los propios moldes. Hay algunos moldes de aluminio pequeños disponibles comercialmente a la venta que pueden proporcionarle algunos diseños, pero para nosotros, los jugadores, nunca son los diseños correctos. Queremos esa figura específica, o modelo de vehículo, o modelo a escala de obús para el juego que estamos jugando. Y queremos 50 de ellos, no cinco, y no 500 (o ese estadio de béisbol).
El libro blanco de Formlabs describió un método para tomar un marco de molde de aluminio rígido, con un centro hueco, y moldes de impresión 3D que encajarán en el centro hueco. El molde tiene que ser un negativo de lo que quieres imprimir. En lugar de hacer una figura, estás haciendo un bloque de plástico con un agujero que tiene la forma de la figura. Además, está imprimiendo dos medios moldes que, cuando se aprietan juntos, forman un agujero con la forma de esa figura. El marco del molde de aluminio está ahí para que el molde no se deforme cuando se inyecta plástico caliente, bajo presión, en ese orificio en la forma de la figura.
Es una buena unión entre la impresión 3D y el moldeo por inyección de plástico en el hogar. Según la temperatura requerida, la presión y la complejidad de los modelos a producir, puede obtener entre 20 y 100 copias de un modelo antes de que el molde se desgaste y ya no sea útil. Cuando eso suceda, simplemente vuelva a imprimir las mitades del molde en 3D y vuelva a hacerlo. ¡Es una idea bastante buena!
Producir mitades de moldes de inyección impresos en 3D
En este punto, necesitará familiarizarse con el software de diseño asistido por computadora (CAD) en 3D. Eventualmente, es posible que estas mitades de molde estén disponibles en lugares como Thingiverse.Com u otros sitios de STL. Pero eso no es cierto todavía.
En su lugar, tendrá que tomar un diseño 3D y modificarlo. Para aquellos con un buen conocimiento práctico del software CAD, esto no es demasiado difícil. Hará un bloque 3d, tomará su modelo y lo «incrustará» en el bloque (virtualmente, por supuesto). Una vez que haya creado una cavidad, su trabajo será dividir el bloque por la mitad, creando las dos mitades del molde.
Un video vale varios miles de palabras (¿así es como dice el refrán?) Aquí hay un enlace a un buen video de YouTube sobre el concepto:
Equipos para Impresión 3d de Moldes y Moldeo por Inyección
Lo primero que necesitará es un sistema de inyección de tamaño doméstico para producir las piezas una vez que tenga un molde. El White Paper de Formlabs hace referencia al modelo Galomb, a continuación:
- Moldeadora por inyección Galomb modelo B-100
- Kit PIM-Shooter de LNS Technologies (requiere un taladro de columna)
Este es un buen moldeador por inyección con una tolva de calentamiento (para derretir el plástico) y un sistema de sujeción para asegurar un pequeño marco de molde en su lugar. El marco del molde tendrá un orificio para que la boquilla de inyección se acople, y el plástico fundido se presiona en ese orificio a través del émbolo desplegable de la máquina. Tirar hacia abajo genera la presión necesaria para apretar el plástico en el molde para formar la pieza.
Para mitades de molde de alta calidad (que son detalladas, suaves y crearán piezas de buena calidad), querrá usar una impresora de resina DLP. La Elegoo Mars o la AnyCubic Photon son buenos ejemplos de impresoras que pueden producir excelentes resultados aquí, y ambas cuestan menos de €300.00 USD. Por supuesto, en el White Paper, Formlabs hace referencia a una impresora Formlab. Por supuesto, también es una excelente opción, pero a un precio más alto.
Para marcos de moldes, puede encontrarlos disponibles para hacer joyas en línea. Normalmente están por debajo de €50.00USD. Aquí hay dos fuentes que tienen varios tamaños.
Es probable que sea más fácil encontrar el sistema de moldeo por inyección y uno o dos buenos marcos de molde que se ajusten, luego diseñar e imprimir las inserciones impresas en 3D. El diseño 3D se puede adaptar a cualquier tamaño que sea perfecto para el marco de su molde. Puede ser más difícil buscar un marco de molde que se ajuste a sus moldes preexistentes (a menos que haya diseñado sus moldes para que se ajusten a los tamaños de marco de molde estándar).
Materiales de molde para moldes impresos en 3D
Para resistir el calor del plástico derretido, querrá imprimir en un material que sea resistente al calor. El PLA, el ABS y la resina de impresión 3D UV regular tienen puntos de fusión en los que pueden deformarse con el plástico derretido en el moldeo por inyección de plástico. En su lugar, vaya con un filamento o resina más resistente al calor. Aquí hay dos (la primera para impresoras 3d de resina DLP y la segunda para impresoras 3d de filamento FDM). Su resistencia al calor es mucho mayor que la del plástico o la resina normales, por lo que aguantará mucho mejor el moldeo por inyección.
- Esculpir resina resistente a altas temperaturas de alta resolución
- Filamento de nailon relleno de fibra de carbono ePA-CF negro SainSmart de 1,75 mm
preguntas relacionadas
¿Es la impresión 3D más barata que el moldeo por inyección?
No, la impresión 3D es más costosa cuando se produce una gran cantidad de piezas por inyección. Sin embargo, para números pequeños, como hasta 10, puede ser más económico simplemente imprimir el diseño 10 veces. Es probable que una impresora 3D sea mucho más barata que una máquina de moldeo por inyección de plástico, con una impresora de resina DLP que cuesta menos de €300,00 USD e impresiones creadas por menos de €2,00 USD en material. Compare con una moldeadora por inyección Galomb modelo B-100 a €4490,00 USD, pero imprime por menos de €0,20 USD por unidad.
¿Puedo imprimir caucho en 3D?
No, pero puedes acercarte. Puede imprimir con un filamento flexible (llamado poliuretano termoplástico o TPU) con una impresora de filamentos FDM. El filamento flexible es un poco más caro que el filamento PLA, pero está disponible en varios colores. Echa un vistazo al filamento YOYI TPU en Amazon.Com para tener una idea de un filamento flexible. https://amzn.to/3a36UjJ