Ponto de pivô: impressão 3D vs. moldagem por injeção

Sara Goehrke | 03 de novembro de 2022

A impressão 3D chegou às manchetes pela primeira vez como uma tecnologia meio Star Trek, meio comum que trouxe a ficção científica para a mesa da cozinha. Relatórios da mídia abarrotados posicionaram a tecnologia como um processo "qualquer um pode fazer qualquer coisa". Sem surpresa, nenhum processo desse tipo existe com a precisão de um botão. As percepções convencionais diminuíram, descartando a tecnologia.

A impressão 3D de hoje é indiscutivelmente um conjunto industrial, porém, com eficiência de nível de produção atingível. Junto com os processos, amadureceram as formas como nos referimos à tecnologia. A "impressão 3D" ou a "prototipagem rápida" original não é mais a frase usada na maioria dos laboratórios profissionais; agora, "manufatura aditiva" ou, mais casualmente, AM, é a terminologia preferida, colocando esses processos camada por camada diretamente no reino da manufatura.

O que eram promessas exageradas há cerca de uma década agora são resultados: produção, escala, qualidade, validação e volume são agora realidades de uso final.

Em alguns casos.

Como acontece com qualquer ferramenta em uma caixa de ferramentas, as nuances são vitais para a aplicação apropriada da solução para o desafio. Afinal, quando tudo o que você tem é um martelo, tudo parece um prego. A caixa de ferramentas de hoje é substancialmente mais robusta, deixando-nos com opções e recursos para tomar decisões informadas: Quando preciso de um martelo? Quando preciso de algo mais?

Mais direto ao ponto: quando preciso de moldagem por injeção e quando preciso de impressão 3D?

Testada e comprovada, a moldagem por injeção (IM) tem se mantido firme por décadas. Patenteado no final de 1800, o IM explodiu décadas depois, quando a Segunda Guerra Mundial exigia produção de alto volume e baixo custo. Dificilmente se pode dizer que diminuiu desde então. Quase onipresente nos ambientes de fabricação modernos, o IM talvez seja melhor descrito como o diabo que você conhece; tem seus problemas e limitações, mas é familiar e geralmente confiável. O IM poderia, no entanto, ser substituído pelo recém-chegado AM?

Escala, velocidade, uniformidade — a moldagem por injeção marca as caixas certas para produção de alto volume. Capaz de lidar de forma confiável com uma grande variedade de materiais, a moldagem por injeção oferece previsibilidade e qualidade.

Além disso, quanto mais o processo é usado, mais peças são produzidas e mais econômica a solução se torna.

Embora uma configuração de IM possa ser um grande investimento inicial, o ROI é enorme à medida que seu uso aumenta. De fato, pesquisas revisadas por pares indicam que "a moldagem por injeção é a melhor maneira de produzir em massa componentes de polímero pequenos e precisos com formas complexas".

A moldagem por injeção é um processo de fabricação bem compreendido e obrigatório, mas naturalmente tem suas limitações. A curva de aprendizado e as despesas de configuração de uma instalação de IM são significativas, assim como o tempo de aceleração para a produção de um novo projeto.

Por mais conhecido que seja, o projeto do processo de fabricação para IM é demorado e muitas vezes não linear. Como uma tecnologia baseada em moldagem, a IM depende de moldes removíveis, que sufocam a capacidade de projetar para baixas contagens de peças e geometrias internas complexas. Além disso, a criação desses moldes pode adicionar semanas a meses a um cronograma de produção.

No geral, a IM pode produzir peças de forma confiável com qualidade conhecida em grande quantidade - mas leva um tempo. Quando são necessárias execuções de produtos de uso final de menor volume, a moldagem por injeção pode aumentar o tempo e os custos de moldagem que contrabalançam o ROI desejável.

Com novas soluções chegando ao mercado e comprovando suas reivindicações, a moldagem por injeção está prestes a perder parte de seu domínio na produção.

O novo garoto no bloco de produção, impressão 3D, pode ser um encontro emocionante - novas formas, formas complexas, produção de alto valor/baixo volume, tudo construído camada por camada para padrões cada vez mais exigentes. Idealizada desde o século 19, com patentes modernas que remontam à década de 1980, a impressão 3D repensa a fabricação desde a primeira camada. Mais supervisão, padrões e validação estão vendo a tecnologia se mover mais para o mundo da produção e, finalmente, finalmente começar a cumprir o que havia sido promessas iniciais exageradas.