El diseño de cualquier pieza de plástico llega a una encrucijada: mecanizarla o moldearla. El mecanizado CNC permite obtener piezas en cuestión de días, sin necesidad de invertir en utillaje y con una precisión de ±0,05 mm. El moldeo por inyección requiere un molde de $5.000-80.000 y un plazo de entrega de 2 a 8 semanas, pero produce piezas a un precio de $0,50-5,00 cada una en volúmenes en los que el mecanizado CNC cuesta $15-50 cada una. La decisión no se basa en qué proceso es mejor, sino en cuál se adapta mejor a sus requisitos de volumen, plazos, tolerancias y materiales con el menor coste total.
Esta guía recoge los datos comparativos de los procesos, los umbrales de volumen y las estrategias híbridas que Nylon Plastic aplica a diario con sus clientes. El objetivo no es orientarle hacia el moldeo (que es nuestra principal actividad) ni hacia el mecanizado, sino ayudarle a elegir el proceso más adecuado en función de la fase del ciclo de vida del producto en la que se encuentre.
Comparación de procesos de un vistazo
| Factor | Mecanizado CNC | Moldeo por inyección | Ganador |
|---|---|---|---|
| Coste de los utillajes | $0 (no requiere molde) | $5,000-80,000+ | CNC para menos de 500 unidades |
| Coste por unidad (100 unidades) | $15-50 | $20-60 (predomina el utillaje) | CNC |
| Coste por unidad (10 000 unidades) | $15-50 | $0.80-4.00 | Moldeo por inyección |
| Plazo de entrega (primeras piezas) | De 3 a 10 días | 15-30 días (molde) + 1-5 días (piezas) | CNC |
| Tolerancia | más o menos 0,05-0,10 mm | más o menos 0,10-0,30 mm | CNC |
| Acabado superficial | Ra tras el mecanizado: 0,8-3,2 um | SPI A3-D3 (0,01-8,0 µm Ra) | Inyección (cosmética) |
| Opciones de materiales | Cualquier plástico rígido (lámina, varilla o bloque) | Cualquier termoplástico apto para moldeo por inyección | Inyección (en sentido amplio) |
| Cambios en el diseño | Gratis (revisar el programa CAM) | $1,000-10,000+ (solo modificaciones compatibles con acero) | CNC |
| Espesor mínimo de la pared | 1,0 mm (se recomienda 2,0 mm) | 0,5 mm (se recomienda 1,0 mm para la estructura) | Moldeo por inyección |
| Escalabilidad | Coste lineal en función del volumen | Moldes amortizados, bajo coste marginal | Inyección (más de 10 000) |
Análisis del umbral de rentabilidad por volumen
El umbral de rentabilidad a partir del cual el moldeo por inyección resulta más económico que el mecanizado CNC depende de la complejidad y el tamaño de la pieza. Regla general para una pieza del tamaño de la palma de la mano (50-100 g): Menos de 250 unidades: el CNC es más barato. Entre 250 y 1.000 unidades: los costes son más o menos iguales; elige en función del plazo, la tolerancia y si el diseño está cerrado. Más de 1.000 unidades: el moldeo por inyección toma la delantera y la diferencia se amplía rápidamente. Por encima de las 10 000 unidades: el moldeo por inyección es entre 3 y 10 veces más barato por pieza.
Ejemplo detallado: soporte de PA66 de 75 g, 50 x 50 x 30 mm: Mecanizado CNC: $22 por pieza (1 hora de preparación + 15 minutos por pieza a $60/hora + $8 de material). Moldeo por inyección: $12 000 por molde + $1,20 por pieza (material $0,35 + tiempo de máquina $0,45 + mano de obra $0,40). Coste total: 100 unidades: CNC $2.200 frente a IM $12.120. 500 unidades: CNC $11.000 frente a IM $12.600. 1.000 unidades: CNC $22.000 frente a IM $13.200. 10.000 unidades: CNC $220.000 frente a IM $24.000. El molde se amortiza entre las 500 y las 600 piezas.
Cuándo optar por el mecanizado CNC
Creación de prototipos e iteraciones de diseño (1-50 unidades): Al no haber moldes, los cambios de diseño no suponen ningún coste en utillaje. Las piezas fabricadas con CNC en un plazo de 3 a 5 días te permiten probarlas, modificarlas y volver a fabricarlas de la noche a la mañana. Producción de puentes (50-500 unidades): Mientras se fabrica el molde de inyección (entre 3 y 6 semanas), las piezas fabricadas con CNC permiten que su línea de montaje, su programa de pruebas o las demostraciones para clientes sigan funcionando. Piezas de gran formato (más de 500 × 400 mm): Las máquinas CNC procesan grandes láminas y bloques de plástico que, de otro modo, requerirían prensas de inyección enormes y costosas. Tolerancias ultraprecisas (más o menos 0,05 mm o mejores): El mecanizado CNC permite tolerancias más ajustadas que el moldeo por inyección en la mayoría de las geometrías. Volumen anual bajo de forma continuada: Si la demanda anual se mantiene por debajo de las 500 unidades, es posible que el molde nunca se amortice; en ese caso, el CNC es la solución de producción definitiva.
Cuándo optar por el moldeo por inyección
Volúmenes de producción superiores a 1.000 unidades al año: El coste del molde se amortiza a unos céntimos por pieza cuando se produce a gran escala. El coste por pieza se reduce entre un 80 % y un 95% en comparación con el CNC cuando se produce en serie. Calidad estética de la superficie: Las superficies moldeadas imitan el acero pulido del molde; el mecanizado CNC deja marcas de herramienta que requieren un acabado secundario en las piezas estéticas. Paredes finas y detalles precisos: El moldeo por inyección permite obtener espesores de pared de tan solo 0,3-0,5 mm y reproduce detalles submilimétricos que las herramientas CNC no pueden alcanzar físicamente. Propiedades de los materiales en función de la orientación: Los materiales reforzados con fibra de vidrio adquieren resistencia direccional gracias a la orientación de las fibras durante el moldeo; en cambio, las piezas mecanizadas presentan una orientación aleatoria de las fibras, propia del material de partida. Calidad constante de un lote a otro: Una vez homologado el molde, cada inyección produce la misma pieza. Las piezas fabricadas con máquinas CNC presentan variaciones de un operario a otro y de una configuración a otra.
Normas de diseño para la selección de procesos
- Empezar con el CNC y pasar al moldeado: La vía más rentable para el desarrollo de productos: fabricar entre 10 y 50 prototipos con máquinas CNC para validar el diseño y, una vez confirmado este, invertir en un molde de inyección. La fase de prototipos proporciona información sobre la ubicación de la entrada de material, la sensibilidad del espesor de las paredes y los requisitos de tolerancia, datos muy valiosos para el diseño del molde que reducen el riesgo de tener que realizar modificaciones en el mismo.
- Diseña tu proceso de producción desde el primer día: Aunque estés empezando con el CNC, diseña la pieza como si finalmente fuera a moldearse: grosor de pared uniforme (evita las secciones gruesas que son fáciles de mecanizar pero imposibles de moldear sin hundimiento), ángulos de desmoldeo en las superficies verticales y radios generosos en lugar de esquinas internas afiladas. Una pieza que se mecaniza a la perfección pero que no se puede moldear requiere un rediseño antes de la fabricación de los utillajes, lo que duplica los costes de ingeniería.
- CNC para superficies 3D complejas: Las superficies de forma libre, los socavados (accesibles mediante mecanizado de 5 ejes) y las cavidades profundas con fondo plano son los puntos fuertes del CNC. El moldeo por inyección de las mismas características puede requerir acciones laterales, elevadores o núcleos plegables que encarecen el coste del molde en miles. Si la pieza presenta una geometría 3D compleja que requiere más de tres acciones laterales para su moldeo, el CNC puede resultar más económico incluso en volúmenes moderados (entre 1.000 y 2.000 unidades).
- Reducción de costes en los moldes de múltiples cavidades: Un molde de una cavidad produce una pieza por ciclo. Un molde de cuatro cavidades produce cuatro piezas por ciclo con un coste de molde aproximadamente entre 50 y 70% mayor, no cuatro veces mayor. Para piezas de gran volumen (más de 50 000 al año), los moldes de múltiples cavidades son la norma. El CNC no tiene equivalente: cuatro piezas siempre cuestan cuatro veces más que una sola pieza.
- La disponibilidad de existencias de material limita el CNC: El mecanizado CNC requiere que el material esté disponible en forma de lámina, barra o bloque. Algunos plásticos técnicos (PPS, PPA, grados especiales) no se comercializan en formatos aptos para el mecanizado y deben moldearse por inyección. Comprueba la disponibilidad del material antes de optar por una estrategia basada exclusivamente en el CNC para termoplásticos exóticos.
- Combina ambos para la fabricación híbrida: El modelo híbrido: moldear por inyección una pieza en bruto con una forma casi definitiva, con todas las superficies estéticas y los detalles finos, y a continuación mecanizar con CNC únicamente los elementos con tolerancias críticas (asientos de cojinetes, caras de sellado, superficies de acoplamiento). Esto permite obtener la rentabilidad del moldeo por inyección por pieza, con la precisión del CNC allí donde es necesario. Este enfoque es habitual en los sectores de la automoción y la medicina: la pieza en bruto cuesta entre $1 y $3 tras el moldeo, y el mecanizado añade entre $2 y $8 para las características de tolerancia ajustada. Total: entre $3 y $11 por pieza, frente a entre $15 y $50 en el caso del mecanizado íntegramente con CNC.
Selección de procesos según la aplicación
Marco de decisión sobre costes
Fórmula de comparación de costes: Coste total del CNC = (Tiempo de preparación × Tarifa de taller) + (Tiempo de ciclo por pieza × Tarifa de taller × Cantidad) + (Coste de material por pieza × Cantidad). Coste total de la inyección = Coste del molde + (Coste de material por pieza + Coste de la máquina por pieza + Coste de mano de obra por pieza) × Cantidad.
Tarifas habituales de los talleres: Mecanizado de plástico con CNC: $50-80/h (3 ejes), $80-150/h (5 ejes). Moldeo por inyección: rendimiento de la máquina $25-50/h (compartido entre cavidades).
Regla de decisión: Si (coste unitario del CNC × cantidad) es mayor que (coste del molde + coste unitario del moldeo por inyección × cantidad), el moldeo por inyección resulta más económico. Calcula la cantidad de equilibrio: Q = coste del molde / (coste unitario del CNC – coste unitario del moldeo por inyección). Para nuestro ejemplo del soporte de 75 g: Q = $12 000 / ($22 – $1,20) = 577 piezas. Por debajo de 577, gana el CNC; por encima, gana el moldeo por inyección. Cada pieza tiene su propio número: esta fórmula te da la respuesta en 30 segundos.
Errores habituales y soluciones
| Defecto | Apariencia | Causa principal | Solución |
|---|---|---|---|
| Diseño de una pieza exclusiva para CNC sin tener en cuenta el moldeado | La pieza tiene paredes no uniformes y un ángulo de desmoldeo nulo | Diseñar pensando únicamente en el proceso inmediato | Diseña siguiendo las normas de moldeo desde el primer día: paredes uniformes, ángulo de desmoldeo y radios. |
| Subestimar el plazo de fabricación del molde | El proyecto se ha retrasado porque el molde tarda una eternidad en estar listo | Suponiendo que el moho tarda 2 semanas; en realidad, son de 3 a 8 semanas | Prevé 6 semanas para la fabricación del molde; utiliza la producción con puente CNC en paralelo |
| Recurrir a la inyección demasiado pronto | El coste de la modificación del molde supera el coste del molde original | El diseño aún no se ha validado; los cambios requieren modificaciones que garanticen la seguridad de la estructura de acero. | Utiliza prototipos CNC para validar el diseño antes de pasar a la fabricación del molde de acero |
| Elegir el CNC para un volumen anual superior a 2.000 | El coste por unidad nunca disminuye; el margen se va reduciendo | No hay utillaje que amortizar; los costes de mano de obra y materiales son lineales | Realiza el cálculo del umbral de rentabilidad; si el volumen lo justifica, invierte en el molde |
¿Por qué elegir el plástico de nailon para tu proyecto?
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La incorporación de fibra de vidrio al nailon transforma un plástico técnico resistente y duradero en un material estructural capaz de competir con los metales fundidos a presión. Con un contenido de fibra de vidrio del 30%, el PA66-GF30 duplica la resistencia a la tracción (de 80 a 165-185 MPa), triplica el módulo de flexión (de 2,8 a 8-9 GPa) y eleva la temperatura de deflexión térmica de 75 °C a más de 240 °C. Estas cifras explican por qué el nailon reforzado con fibra de vidrio ha sustituido al aluminio en los colectores de admisión de los automóviles, las carcasas de las herramientas eléctricas y los soportes estructurales en todos los sectores en los que la reducción de peso debe compaginarse con las exigencias estructurales.
Sin embargo, las fibras de vidrio son un arma de doble filo: hacen que el nailon sea anisotrópico (su resistencia varía según la dirección del flujo), abrasivo para los moldes y las herramientas, y más frágil a bajas temperaturas. Esta guía aborda los grados, las normas de diseño y las consideraciones de procesamiento que marcan la diferencia entre una pieza de nailon con fibra de vidrio fiable y otra que falla en la línea de unión.
Contenido de fibra de vidrio: qué aporta cada porcentaje
PA66-GF15: Resistencia a la tracción: 120-130 MPa; módulo de flexión: 5-6 GPa. Ofrece el mejor equilibrio entre tenacidad y rigidez. Se utiliza para clips, elementos de fijación y componentes de encaje a presión que requieren una mayor resistencia sin volverse demasiado frágiles. PA66-GF30: El material más utilizado en la industria. Resistencia a la tracción: 165-185 MPa; módulo de flexión: 8-9 GPa; HDT (1,82 MPa): 240-250 grados C. Se utiliza para colectores de admisión, cubiertas de motor y soportes estructurales. PA66-GF50: Resistencia a la tracción: 210-230 MPa; módulo de flexión: 14-16 GPa. Se aproxima a la rigidez del aluminio fundido a presión con un tercio de su peso. Se utiliza para soportes estructurales y aplicaciones sometidas a cargas elevadas. Inconveniente: la resistencia al impacto del 40-50% es inferior a la del GF30, y la fluidez disminuye significativamente.
Comparación de propiedades según la carga de vidrio
| Propiedad | PA66 sin relleno | PA66-GF15 | PA66-GF30 | PA66-GF50 | Aluminio (ref.) |
|---|---|---|---|---|---|
| Resistencia a la tracción (MPa) | 80-85 | 120-130 | 165-185 | 210-230 | 240-320 |
| Módulo de flexión (GPa) | 2.8-3.0 | 5.0-6.0 | 8.0-9.0 | 14.0-16.0 | 70 |
| HDT a 1,82 MPa (°C) | 70-80 | 230-240 | 240-250 | 250-255 | N/A |
| Resistencia al impacto Izod con muesca (kJ/m²) | 4-6 | 5-7 | 8-12 | 10-14 | N/A |
| Densidad (g/cm³) | 1.14 | 1.23 | 1.37-1.38 | 1.55-1.57 | 2.70 |
| Contracción del molde (%) | 1.5-2.0 | 0.4-0.8 | 0.2-0.6 | 0.1-0.3 | N/A |
| CTE (10⁻⁶/°C) | 70-90 | 30-40 | 20-30 | 15-20 | 21-24 |
Orientación de las fibras: la variable de diseño oculta
Las fibras de vidrio se alinean con la dirección del flujo de la masa fundida durante la inyección, lo que da lugar a propiedades mecánicas anisotrópicas. Una barra de tracción de PA66-GF30 sometida a ensayo en paralelo a la dirección del flujo presenta una resistencia de 180 MPa; el mismo material, sometido a ensayo en perpendicular a la dirección del flujo, presenta una resistencia de entre 80 y 100 MPa, lo que supone una reducción de entre el 45 % y el 551 % (TP3T). Esta anisotropía debe tenerse en cuenta en el diseño de la pieza y en el análisis por elementos finitos (FEA). Implicaciones para el diseño: orientar la pieza en el molde de modo que la trayectoria de carga principal se alinee con la dirección del flujo. Utilice múltiples entradas para controlar la orientación de las fibras cuando las cargas sean multiaxiales, pero tenga en cuenta que las líneas de unión (donde se encuentran los frentes de flujo) no contienen puentes de fibra y solo presentan entre el 50 y el 60% de la resistencia base.
Normas de diseño para el nailon reforzado con fibra de vidrio
- Tener en cuenta la contracción anisotrópica: El nailon GF se contrae entre 2 y 4 veces más en dirección transversal que a lo largo del flujo. Un elemento de 100 mm paralelo al flujo puede contraerse 0,3 mm; el mismo elemento en posición perpendicular puede contraerse 1,0 mm. En el diseño del molde, se deben aplicar factores de contracción diferentes para las direcciones del flujo y transversal, o bien utilizar la simulación del flujo en el molde para predecir la contracción diferencial.
- Evita las esquinas afiladas en las líneas de punto: Las líneas de tejido en el nailon GF no presentan puentes entre fibras: los dos frentes de flujo se unen en la interfaz únicamente mediante el polímero de la matriz. Un radio mínimo de 0,5 mm en las zonas de las líneas de tejido reduce la concentración de tensiones de Kt = 3-4 a Kt = 1,5-2. Aleje las líneas de tejido de las zonas de alta tensión cambiando la posición de las entradas de material.
- Especificar acero para moldes endurecido: El GF30 y los de mayor grado son abrasivos. El acero P20 (HRC 28-32) presenta un desgaste apreciable tras 50 000-100 000 disparos. Utilice H13 (HRC 48-52) o D2 (HRC 58-62) para cavidades en las que se prevea superar los 100 000 ciclos. En el caso del GF50, incluso el H13 presenta desgaste a los 50 000 ciclos; considere la posibilidad de utilizar acero inoxidable con nitruración o cromado duro en las superficies de desgaste.
- Diseño para el control de la deformación: La contracción diferencial entre la dirección del flujo y la transversal provoca que las piezas de nailon con fibra de vidrio se deformen. Tres medidas correctivas: (1) Espesor de pared uniforme (variación máxima de más o menos 15%). (2) Llenado equilibrado con ubicaciones simétricas de las entradas. (3) Canales de enfriamiento situados de forma que se mantenga una temperatura uniforme en toda la cavidad. Se recomienda encarecidamente realizar una simulación de flujo en el molde para piezas de GF30+ con secciones de pared superiores a 2 mm.
- La ubicación de la puerta determina la resistencia de la pieza: Coloca las compuertas de manera que la orientación de la fibra coincida con las líneas de carga principales. Las compuertas lineales producen una orientación unidireccional paralela al flujo; las compuertas en abanico producen una orientación radial: elige en función de si las cargas son uniaxiales o multiaxiales. Una entrada mal situada que genere una línea de unión en un saliente sometido a carga puede reducir la resistencia local del 50% con respecto al valor indicado en la ficha técnica.
- El cuidado de la hidratación sigue siendo importante: El nailon GF absorbe menos humedad que el nailon sin relleno (1,5-2,5% frente a 2-8% en condiciones de saturación), ya que las fibras de vidrio desplazan al polímero higroscópico. Sin embargo, la matriz de PA66 sigue absorbiendo agua y hinchándose; el cambio dimensional es aproximadamente proporcional a la fracción de nailon por volumen. Una pieza de GF30 (70% de nailon en volumen) experimenta aproximadamente el 70% de la expansión por humedad de una pieza sin relleno. Se deben acondicionar las piezas de nailon GF hasta alcanzar la humedad de equilibrio antes de realizar la inspección dimensional crítica.
Matriz de aplicaciones industriales
| Industria | Piezas típicas | Material/Calidad | Requisito clave |
|---|---|---|---|
| Automoción | Colectores de admisión, cubiertas del motor, depósitos laterales del radiador, carcasas de los retrovisores | PA66-GF30 | HDT de 250 °C, resistencia al glicol, resistencia de la línea de soldadura |
| Herramientas eléctricas | Carcasas, cajas de engranajes, bastidores de empuñaduras | PA6-GF30 | Resistencia a impactos a -20 °C, amortiguación de vibraciones, UL 94 HB |
| Equipamiento industrial | Carcasas de bombas, soportes estructurales, componentes de cintas transportadoras | PA66-GF50 | Resistencia a la fluencia bajo carga sostenida y exposición a sustancias químicas |
| Bienes de consumo | Estructuras de electrodomésticos, mecanismos para muebles | PA6-GF15 o GF30 | Relación coste-resistencia, capacidad de tinción, tacto |
Marco de decisión sobre costes
Coste de los materiales: PA66-GF30: $4,50-7,00/kg (frente a $3,00-4,50 para el PA66 sin relleno). PA66-GF50: $6,00-9,00/kg. El sobrecoste de la fibra de vidrio es de 50-100% respecto al material sin relleno, pero la mejora en la resistencia es de 100-150%; de hecho, la relación resistencia-precio mejora con el contenido de fibra de vidrio en las piezas sometidas a carga.
Coste de procesamiento: Los grados GF requieren temperaturas de fusión entre 10 y 20 °C más altas, tiempos de ciclo ligeramente más largos y un recambio más frecuente del tornillo y el cilindro (cada 500-1.000 toneladas de material, frente a las 2.000-3.000 de los grados sin relleno). La mejora del acero del molde (de P20 a H13) añade entre $2.000 y 8.000 al coste del molde, pero es esencial para volúmenes superiores a 100.000.
Regla de decisión: Empieza con GF15 si la pieza requiere una mayor rigidez que el material sin relleno, pero debe conservar la tenacidad (encajes a presión, clips). Utilice el GF30 como grado estructural por defecto: es el más fácil de conseguir y el mejor caracterizado. Reserve el GF50 para piezas en las que la rigidez sea el factor principal del diseño y los requisitos de resistencia al impacto sean secundarios. Tenga en cuenta que la mala fluidez del GF50 puede requerir entradas de material más grandes y paredes más gruesas, lo que compensa parcialmente la ventaja de rigidez.
Defectos habituales y soluciones
| Defecto | Apariencia | Causa principal | Solución |
|---|---|---|---|
| Deformación / combadura | Curvas o giros parciales | Contracción anisotrópica: longitudinal frente a transversal | Colocación central de la entrada para un llenado simétrico; uso del análisis de flujo en el molde; enfriamiento uniforme |
| Debilidad en la línea de tejido | Grietas en la pieza en la línea de unión del frente de flujo | Ausencia de puentes entre fibras; concentración de tensiones | Desplazar la compuerta para cambiar la posición de la línea de tejido; aumentar el radio por encima de 0,5 mm; aumentar la temperatura de fusión entre 10 y 15 °C |
| Aspecto de la fibra de vidrio en la superficie | Fibras visibles en la superficie de la pieza; rugosidad | Temperatura del molde baja; alto contenido en fibra en la superficie | Aumenta la temperatura del molde a 120-140 °C; utiliza una velocidad de llenado rápida; GF15 como máximo para superficies estéticas. |
| Desgaste y erosión del molde | Las dimensiones de la cavidad aumentan; el destello se intensifica | Abrasión de la fibra de vidrio sobre acero P20 | Cambiar a acero H13 o D2; cromar en duro la zona de la compuerta; revisar tras 50 000 disparos |
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Preguntas frecuentes
¿Cuándo debería optar por el mecanizado CNC en lugar del moldeo por inyección?
Opta por el CNC cuando: (1) La cantidad sea inferior a 250-500 unidades: el coste del molde es el factor dominante y el CNC resulta más económico en total. (2) Necesites las piezas en menos de 2 semanas: el CNC las entrega en 3-10 días, frente a las 3-8 semanas del moldeado. (3) El diseño aún no esté definitivo: el CNC permite realizar iteraciones sin costes de modificación del utillaje. (4) Las tolerancias deben ser más ajustadas que ±0,10 mm. (5) La pieza sea muy grande (más de 500 mm) o requiera superficies 3D complejas que necesitarían costosas acciones laterales del molde. (6) El volumen anual se mantiene por debajo de las 500 unidades de forma continuada: el molde nunca se amortiza.
¿Cuál es el volumen de equilibrio entre el mecanizado CNC y el moldeo por inyección?
Para una pieza típica del tamaño de la palma de la mano (50-100 g): el umbral de rentabilidad se sitúa entre 250 y 1.000 unidades. Una pieza sencilla con un molde $5.000 alcanza el umbral de rentabilidad a partir de unas 150 unidades. Una pieza compleja con un molde de $30 000 alcanza el umbral de rentabilidad con unas 2 000 unidades. Utiliza la fórmula: Cantidad de equilibrio = Coste del molde / (Coste unitario del CNC – Coste unitario del IM). Para estimaciones rápidas: si el molde cuesta $10 000, el coste unitario del CNC es de $25 y el coste unitario del moldeo por inyección es de $2, el umbral de rentabilidad es 10 000/(25-2) = 435 piezas. Por debajo de esta cifra, el CNC resulta más barato; por encima, el moldeo por inyección es más barato. La fórmula tiene en cuenta todas las variables y tarda 30 segundos en calcularse.
¿Qué proceso permite fabricar piezas más precisas: el CNC o el moldeo por inyección?
El mecanizado CNC produce piezas con mayor precisión dimensional en casi todos los casos: normalmente entre ±0,05 y ±0,10 mm, frente a los ±0,10-0,30 mm del moldeo por inyección. Sin embargo, el moldeo por inyección produce piezas más homogéneas de un lote a otro: una vez que el molde ha sido homologado, cada inyección es prácticamente idéntica. Las piezas mecanizadas con CNC varían en función de la configuración, el desgaste de las herramientas y el operario. En cuanto a la precisión dimensional absoluta en una sola pieza, el CNC sale ganando. En cuanto a la uniformidad entre piezas en la producción en serie: gana el moldeo por inyección. La combinación ideal: moldear por inyección hasta una forma casi definitiva y, a continuación, mecanizar con CNC únicamente las características de tolerancia críticas.
¿Puedo combinar el mecanizado CNC y el moldeo por inyección en una misma pieza?
Sí, esto se denomina «fabricación híbrida» y se utiliza ampliamente en aplicaciones del sector de la automoción, médico e industrial. El método más habitual consiste en moldear por inyección la pieza en bruto con todas las superficies estéticas, paredes delgadas y detalles finos, y a continuación mecanizar con CNC únicamente los elementos críticos en cuanto a tolerancia: asientos de cojinetes, caras de sellado y superficies de montaje en las que la planitud es fundamental. La pieza en bruto moldeada cuesta $1-3, y el mecanizado añade $2-8 por las características de precisión. Total por pieza: $3-11 frente a $15-50 en el caso del mecanizado íntegramente con CNC o con una tolerancia de más o menos 0,15 mm solo con el moldeo. Este enfoque es habitual para componentes de precisión fabricados en grandes volúmenes y merece la pena tenerlo en cuenta siempre que se necesite la rentabilidad del moldeo con la precisión del mecanizado.
