¿Cuál es el costo del moldeo por inyección ? Esta es una pregunta frecuente entre quienes consideran adoptar esta tecnología.
El moldeo por inyección es un proceso de fabricación muy popular para crear numerosas piezas y componentes. Por ello, es fundamental conocer los costes de producción de una pieza moldeada por inyección antes de considerar este proceso para su planta de fabricación.
Este artículo analiza los costos del moldeo por inyección. Comprender los factores que influyen en estos costos le ayudará a estimar los costos de su proyecto de moldeo por inyección.
Tras leer esta guía, podrá evaluar los costes exactos de fabricación que requerirá el moldeo por inyección para sus necesidades específicas.
Vayamos directamente al grano y respondamos a la pregunta: ¿cuánto cuesta el moldeo por inyección?
¿Cuáles son los diferentes factores que influyen en el coste del moldeo por inyección?
El costo base de un molde de inyección no es una cifra fija que sea la misma para todas las aplicaciones. Es un valor variable que puede oscilar entre unos pocos cientos y cientos de miles de dólares.
Este es un rango de precios muy amplio. El valor exacto fluctúa en función de varios componentes involucrados en el proceso de moldeo por inyección. Estos son los factores que influyen en el costo:
Equipos
El coste inicial de los equipos para el moldeo por inyección puede variar considerablemente según su tipo y aplicación.
Existen equipos de moldeo por inyección a pequeña escala que las empresas mantienen internamente. También existen máquinas de moldeo por inyección de gran tamaño, utilizadas habitualmente por proveedores de servicios y por empresas de fabricación a gran escala con grandes volúmenes de producción.
Los equipos profesionales de moldeo por inyección industrial cuestan entre 50,000 y 200,000 dólares. También pueden incluirse los gastos de envío. Estas máquinas no son para aficionados ni personas sin experiencia, ya que requieren operadores cualificados.
Sin duda, esto representa un gasto considerable para cualquier empresa. Por ello, la mayoría de los fabricantes subcontratan el proceso de moldeo por inyección a expertos como 3ERP, que cuentan con maquinaria de alta gama. La subcontratación convierte el moldeo por inyección en una opción rentable, ya que permite al cliente obtener la pieza al menor coste y minimizar los costes variables de producción.
Costos de moldes (herramientas)
Si bien el equipo de moldeo representa una inversión única, la creación del molde y su base para la pieza conlleva costos. Este gasto se aplica a cada pieza producida. Por lo tanto, los costos de utillaje son uno de los factores determinantes más importantes en el moldeo por inyección.
Este costo puede variar según el proceso utilizado para crear los moldes. Generalmente, se emplean tres procesos para este fin:
Mecanizado CNC
El mecanizado CNC se utiliza habitualmente para moldes metálicos. Un ejemplo típico serían los moldes de acero inoxidable o de aluminio. Por ejemplo, el mecanizado de un molde de aluminio emplea herramientas de corte para eliminar material de un bloque de aluminio. Este método permite obtener moldes de aluminio con una precisión inigualable.
El mecanizado CNC presenta una pequeña desventaja en cuanto al ciclo de la máquina para la fabricación de moldes. Estas máquinas requieren tiempo de preparación para el utillaje y el cambio de herramientas para diferentes formas de corte.
Mecanizado por electroerosión
El mecanizado por descarga eléctrica, también conocido como EDM, es una tecnología que se utiliza para crear moldes con formas complejas. Se logra mediante descargas eléctricas que funden y doblan la pieza metálica, dándole la forma deseada.
Al igual que el mecanizado CNC, la electroerosión también ofrece una alta precisión. Sin embargo, mientras que el mecanizado CNC puede utilizarse para materiales distintos de los metales, la electroerosión solo es adecuada para moldes metálicos.
Impresión 3D
La impresión 3D es uno de los métodos más económicos y rápidos para fabricar moldes para moldeo por inyección. Este proceso solo requiere una impresora 3D, por lo que el costo es considerablemente menor. Además, no se necesitan operarios especializados, lo que ahorra costos laborales.
Material inyectado
El moldeo por inyección de plástico ofrece cierta versatilidad en cuanto a los plásticos que se pueden utilizar como material de inyección. Algunos ejemplos son ABS, PU, PE, PP y PC.
El costo de los gránulos de resina plástica utilizados en el proceso de moldeo por inyección oscila entre 1 y 5 dólares por kilogramo. El costo final del material inyectado dependerá de la cantidad utilizada, la cual, a su vez, depende del diseño requerido.
Otros materiales que se pueden inyectar son diferentes metales y silicona líquida.
Complejidad del diseño
Los diseños de alta complejidad, con más cavidades y un acabado de moldeo impecable, generan costes adicionales. Dichos diseños requieren investigación, desarrollo y conocimientos técnicos especializados. Para ello, puede contratar a un profesional o externalizar el proceso de diseño. Ambas opciones conllevan gastos.
Costes laborales
La mayoría de los pasos involucrados en el moldeo por inyección están automatizados y controlados por sistemas de software. Por ejemplo, las máquinas CNC funcionan con software de control numérico computarizado, las impresoras 3D utilizan su propio software y el moldeo por inyección también cuenta con procesamiento automatizado.
Sin embargo, existen algunos costos laborales típicos, como se detalla a continuación:
Costos de preparación: Cada etapa del moldeo por inyección tiene requisitos de preparación específicos. Por ejemplo, al fabricar los moldes, se requiere cierta preparación de las herramientas. Además, la preparación del molde y la configuración del equipo durante el moldeo por inyección implican el tiempo de un operario.
Costes de reparación: El moldeo por inyección es un proceso mecánico que requiere diversos tipos de equipos. Por lo tanto, inevitablemente habrá procesos de reparación y mantenimiento que generarán gastos.
Costos de operación: Independientemente de la maquinaria autorregulada que se utilice, un operador debe supervisar el proceso. El costo del operador es un factor a considerar en los costos laborales.
Tipos de moldes de inyección
Existen tres tipos diferentes de moldes de inyección, según el número de cavidades del molde. Estos son:
Molde de una sola cavidad
Los moldes de una sola cavidad tienen una sola cavidad en su interior. Por lo tanto, producen una pieza por ciclo de producción. Si bien el costo del molde es menor, la velocidad de producción de piezas es más lenta. Esto conlleva un mayor costo por pieza.
Moldes de múltiples cavidades
Los moldes multicavidad cuentan con múltiples cavidades internas, lo que permite fabricar varias piezas simultáneamente. Si bien este tipo de molde tiene un costo inicial más elevado, reduce significativamente el costo por pieza. Es una solución rentable para grandes volúmenes.
Familia de moldes de inyección
Los moldes de inyección para familias de piezas también tienen múltiples cavidades en su interior. Sin embargo, estas cavidades están destinadas a diferentes piezas, por lo que un mismo molde puede crear simultáneamente distintas formas de piezas moldeadas por inyección.
Por ejemplo, se pueden fabricar las tapas superior e inferior de un envase de plástico mediante un molde de inyección de cavidad única. Este tipo de moldeo por cavitación es más costoso, pero agiliza y abarata el proceso de producción general.
Tipos de procesos de moldeo
Existen tres procesos diferentes de moldeo por inyección. Estos son:
Moldeo por inyección básico
Este es el tipo más sencillo de proceso de moldeo por inyección. El plástico se inyecta directamente en las cavidades del molde para crear la pieza final. De los tres procesos de moldeo, este es el de menor costo.
Moldeo con Insertos
Este proceso es un poco más complejo que el moldeo por inyección básico. Consiste en colocar insertos metálicos en el molde. Una vez colocados los insertos metálicos, se procede al moldeo por inyección de plástico.
Este proceso crea piezas de plástico con inserciones metálicas fusionadas directamente en ellas. Un ejemplo de esto son los sujetadores metálicos que se ven insertados en componentes de plástico.
El resultado de este proceso es un conjunto final con mayor resistencia que la que se obtendría al unir mecánicamente las piezas de plástico y metal.
Sobremoldeo
El sobremoldeo es un proceso algo más complejo que el moldeo por inyección básico. En el sobremoldeo, se crea una pieza inicial mediante moldeo por inyección, digamos la Pieza 1. Luego, la Pieza 1 se coloca dentro de otro molde y se lleva a cabo otro proceso de moldeo por inyección de plástico.
El segundo proceso crea la Parte 2, que contiene la Parte 1. Este proceso es similar al moldeo por inserción, con la diferencia de que, en lugar de una inserción metálica, ambas partes se crean mediante moldeo por inyección de plástico.
Un ejemplo de ello es el agarre de goma blanda que se ve incorporado en productos de plástico y goma, como los cepillos de dientes.
Otras variables que influyen en el costo del molde de inyección
Variables de pieza
El tamaño y el diseño de la pieza influyen considerablemente en el coste. Las piezas grandes moldeadas por inyección requieren materiales más caros y moldes de mayor tamaño. Del mismo modo, los diseños complejos pueden requerir un proceso de moldeo en varias etapas.
Características de la pieza
Las características del producto final también influyen en el costo del molde de inyección. Si el producto tiene características complejas, estas podrían requerir componentes pequeños fabricados mediante un proceso de moldeo por inyección independiente. Una forma de reducir costos es eliminar las características innecesarias durante la etapa de diseño.
Volumen de producción
Es posible que hayas observado que los costos de fabricación por pieza disminuyen cuando la producción se realiza en grandes cantidades. Lo mismo ocurre con el moldeo por inyección.
Cuando se trata de un gran volumen de producción, se requiere una cantidad igualmente grande de moldes. Sin embargo, el costo de los moldes no aumenta linealmente. Por ejemplo, si el costo de un molde es de $1 por pieza para 100 piezas, el costo para 5000 piezas puede ser de aproximadamente $0.5 por pieza, y para 100 000 moldes puede ser de $0.25 por pieza.
De igual modo, los costos laborales por pieza también disminuyen a medida que aumenta el volumen de producción. Si bien el costo final de producción se incrementa con mayores volúmenes, los gastos por pieza serán significativamente menores.
Servicios +
Si el fabricante necesita servicios adicionales como pulido o acabado secundario para el producto, estos representan un gasto extra. Si bien no forman parte del costo del moldeo por inyección, el proveedor de servicios podría considerarlo un costo adicional.
Descripción general del costo del moldeo por inyección
Para comprender mejor los costes de moldeo por inyección de plástico de una pieza para diferentes volúmenes de producción, examinemos un caso típico.
Bajo volumen de producción
La producción de bajo volumen puede abarcar desde cien hasta un par de miles de piezas. Para estas aplicaciones de bajo volumen, los fabricantes suelen producir los moldes internamente y realizar el moldeo ellos mismos.
Para producciones de bajo volumen, los fabricantes crean moldes de resina polimérica impresa en 3D, ya que es económica y no requiere un ciclo de producción prolongado.
La producción total de este volumen requiere aproximadamente 3 días para fabricar las piezas terminadas. Para una producción de 100 piezas, supongamos los siguientes parámetros:
- Número de piezas = 100
- Costo del molde = $100
- Costo de materia prima por pieza = $0.5
- Costo total de materiales = $50
- Costo de mano de obra por pieza = $3
- Costo total de mano de obra = $300
- Costo total del proceso de moldeo por inyección = $450
Costo por pieza = $4.5
Producción de volumen medio
La producción de volumen medio puede oscilar entre cinco mil y decenas de miles de piezas. Para esta escala de producción, los fabricantes suelen subcontratar la fabricación de moldes y los procesos de moldeo.
Para volúmenes medios, supongamos un ciclo de producción de 5,000 unidades de la misma pieza.
- Número de piezas = 5,000
- Costo del molde = $2500
- Costo del material por pieza = $0.5
- Costo total de materiales = $2500
- Costo de mano de obra por pieza = $2
- Costo total de mano de obra = $10,000
- Coste total del moldeo por inyección = 15,000 dólares
Costo por pieza = $3
Producción de gran volumen
La producción en grandes volúmenes implica cientos de miles de piezas. Para esta comparación, supongamos que producimos 100 000 piezas del mismo tipo.
- Número de piezas = 100,000
- Costo del molde = $25,000
- Costo del material por pieza = $0.5
- Costo total de materiales = $50,000
- Costo de mano de obra por pieza = $1
- Costo total de mano de obra = $100,000
- Coste total del moldeo por inyección = 175,000 dólares
Costo por pieza = $1.75
Como puede observarse, los costes de moldeo por inyección por pieza disminuyen significativamente en la producción de alto volumen. Por lo tanto, los proyectos de alto volumen ofrecen la mejor relación coste-eficacia en lo que respecta a los costes de moldeo por inyección.
¿Cómo reducir los costes del moldeo por inyección?
El moldeo por inyección es el proceso de fabricación preferido debido a su rentabilidad y alta fiabilidad.
Si bien el proceso es económico en comparación con otras alternativas, aún se pueden reducir los costos. Para ello, aquí hay algunos puntos que debe tener en cuenta:
Optimización del diseño CAD
Una misma pieza puede diseñarse mediante distintos programas CAD. Sin embargo, no todas las ideas de diseño son ideales. Algunos diseños para la misma pieza pueden generar desperdicio de tiempo y recursos. Por lo tanto, simplificar la complejidad de la pieza mediante un diseño CAD eficiente garantiza el mejor aprovechamiento de los recursos.
Simplificación de funciones
Las características complejas pueden requerir moldes complejos y pasos adicionales en el proceso de moldeo por inyección. Por lo tanto, eliminar las características innecesarias reduce el costo de los moldes de inyección.
En este sentido, puedes eliminar cualquier elemento que sea meramente estético. Esto te permitirá ahorrar dinero.
Reducción del tamaño de las piezas
Las piezas más grandes no siempre son mejores. Al aumentar el tamaño de las piezas, también aumenta el costo de los moldes de inyección necesarios. Si el mismo proceso se puede lograr reduciendo el tamaño de la pieza, es recomendable optar por esta opción.
Reutilización de moldes
Aproveche al máximo los moldes reutilizándolos para diversas aplicaciones. Puede usar el mismo molde no solo para la misma pieza, sino también para piezas similares. Esto se puede lograr realizando ajustes o modificaciones en el molde siempre que sea posible.
Aprovechamiento de los moldes de inserción
El uso de tecnologías como el moldeo por inyección con insertos y el sobremoldeo ayuda a ahorrar costes a largo plazo. Por ejemplo, el moldeo con insertos elimina la necesidad de crear roscas en el plástico para unirlo a piezas metálicas.
Utilizando el análisis DFM
DFM significa Diseño para la Fabricación. En el moldeo por inyección, DFM se refiere a la producción de una pieza que cumpla con el propósito del cliente y se ajuste a su presupuesto.
En el diseño para la fabricación (DFM, por sus siglas en inglés), los analistas consideran varios factores basados en el arte, la ciencia y la tecnología para encontrar el diseño más eficiente, lo que resulta en una reducción de los costos del moldeo por inyección.
Uso de moldes multicavidad y moldes familiares
Los moldes multicavidad y los moldes familiares permiten multiplicar la tasa de producción y reducir el tiempo de ciclo. Esto puede disminuir significativamente el costo total de la operación, especialmente en series de producción medianas y grandes.
Piezas de autoacoplamiento
Esta es una de las formas más creativas de ahorrar dinero en moldes de inyección y simplificar el diseño. Las piezas autoensamblables son aquellas que se unen entre sí al girarlas 180 grados.
La ventaja de las piezas autoensamblables es que se puede usar un solo medio molde para crear la pieza completa. Esto reduce el costo del molde y el tamaño del molde de inyección de plástico se reduce a la mitad. Este método aumenta el volumen de producción.
Como se indica en el resumen de costos de los moldes de inyección de plástico, un mayor volumen de producción implica menores costos por pieza. Esto, sumado al ahorro en el tamaño y la cantidad de moldes, se traduce en un ahorro significativo en el costo final de los moldes de inyección de plástico.
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Ahora que conoce los distintos costes asociados al moldeo por inyección, queda una pregunta crucial sin respuesta: ¿Cuál será el coste del moldeo por inyección para mi proyecto?
En general, para obtener un presupuesto de moldeo por inyección, debe elegir al fabricante que le ofrezca los mejores resultados al precio más bajo. 3ERP es la solución en este sentido.
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Muchas marcas consolidadas, como BMW, Lamborghini y Electrolux, ya utilizan los servicios de moldeo por inyección que ofrece 3ERP.
Lo mejor es que usted recibe sus piezas fabricadas por un equipo de ingenieros de primera clase que utiliza los equipos más avanzados, sin tener que asumir ninguno de los costos correspondientes.
El precio del molde de inyección de 3ERP se cotizará con precisión según sus necesidades específicas. De esta manera, no pagará de más por algo que no necesita.
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Conclusión
El moldeo por inyección es uno de los procesos de fabricación más utilizados en la actualidad. Diariamente, vemos y tocamos numerosas piezas creadas mediante este proceso, como tapones de botellas y asas de plástico.
Tras leer este artículo, comprenderá mejor el costo del moldeo por inyección de plástico y cómo varía según el proyecto. Incluso conocerá las variaciones de costos derivadas del costo del molde de inyección y de las herramientas necesarias para su fabricación.
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Preguntas Frecuentes (FAQ)
¿Es caro el moldeo por inyección?
En absoluto. El moldeo por inyección es uno de los procesos de fabricación más económicos. Aun así, puedes reducir los costos de moldeo por inyección por ciclo siguiendo los consejos de esta guía.
¿Qué material de molde es el mejor para el moldeo por inyección?
Cada material de moldeo por inyección tiene sus ventajas específicas. El material ideal para su molde de inyección dependerá de sus necesidades y limitaciones presupuestarias.
