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

Jul 17, 2023

Sarah Goehrke | 03 de novembro de 2022

A impressão 3D ganhou as manchetes pela primeira vez como uma tecnologia meio Star Trek, meio homem comum que trouxe a ficção científica para a mesa da cozinha. Reportagens exageradas da mídia posicionaram a tecnologia como um processo “qualquer um pode fazer qualquer coisa”. Não é de surpreender que tal processo não exista com precisão de botão. As percepções convencionais diminuíram, descartando a tecnologia.

A impressão 3D de hoje é um conjunto indiscutivelmente industrial, com eficiência alcançável em nível de produção. Junto com os processos, amadureceram as formas como nos referimos à tecnologia. A “impressão 3D” ou a “prototipagem rápida” original não são mais a frase difundida na maioria dos laboratórios profissionais; agora, “fabricação aditiva” ou, mais casualmente, AM, é a terminologia utilizada, colocando esses processos camada por camada diretamente no domínio da manufatura.

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

Em alguns casos.

Tal como acontece com qualquer ferramenta numa caixa de ferramentas, as nuances são vitais para a aplicação adequada da solução ao desafio. Afinal, quando tudo que você tem é um martelo, tudo parece um prego. A caixa de ferramentas atual é substancialmente mais robusta, deixando-nos opções e recursos para tomar decisões informadas: Quando preciso de um martelo? Quando preciso de mais alguma coisa?

Mais especificamente: quando preciso de moldagem por injeção e quando preciso de impressão 3D?

Testada e comprovada, a moldagem por injeção (IM) se destaca há décadas. Patenteado no final de 1800, o IM cresceu décadas depois, quando a Segunda Guerra Mundial exigiu produção de baixo custo e alto volume. Dificilmente se pode dizer que abrandou desde então. Quase onipresente nos ambientes de fabricação modernos, o IM talvez seja melhor descrito como o diabo que você conhece; tem seus defeitos e limitações, mas é familiar e geralmente confiável. Poderia o IM, porém, ser substituído pelo recém-chegado AM?

Escala, velocidade, uniformidade – a moldagem por injeção atende aos requisitos certos para produção de alto volume. Capaz de lidar de forma confiável com uma enorme variedade de materiais, a moldagem por injeção oferece previsibilidade e qualidade.

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

Embora uma configuração de IM possa ser um grande investimento inicial, o ROI é enorme à medida que seu uso aumenta. Na verdade, pesquisas revisadas por pares indicam que “a moldagem por injeção é a melhor maneira de produzir em massa componentes poliméricos pequenos e precisos com formatos complexos”.

A moldagem por injeção é um processo de fabricação bem compreendido e utilizado, mas naturalmente tem suas limitações. A curva de aprendizado e os custos de configuração de uma instalação de IM são significativos, assim como o tempo de preparação para realmente produzir um novo design.

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

No geral, a IM pode produzir peças de forma confiável e de qualidade conhecida em grandes quantidades — mas isso leva algum tempo. Quando são necessárias execuções de produtos finais de menor volume, a moldagem por injeção pode adicionar tempo e custos de moldagem que contrabalançam o ROI desejável.

Com soluções mais recentes 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, a impressão 3D, pode ser um encontro emocionante – novos formatos, formas complexas, produção de alto valor/baixo volume, tudo construído camada por camada de acordo com padrões cada vez mais exigentes. Idealizada desde o século XIX, 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 fazendo com que a tecnologia se mova mais para o mundo da produção e, finalmente, finalmente comece a cumprir o que foram promessas iniciais exageradas.