A prototipagem rápida é uma etapa essencial no desenvolvimento de qualquer produto plástico. Ela valida o design, a funcionalidade e a usabilidade antes do investimento pesado em moldes de produção.
No entanto, os custos associados à criação de protótipos de alta qualidade na moldagem por injeção podem sair do controle rapidamente.
Por isso separamos 7 dicas para reduzir significativamente os custos da sua prototipagem rápida na moldagem por injeção, sem abdicar da qualidade.
1. Otimize o design da peça para a manufatura (DFM) desde o início
Trabalhar lado a lado com os engenheiros do fornecedor de prototipagem para uma análise de DFM (Design for Manufacturability) antecipada é a forma mais poderosa de economizar.
Um design otimizado evita retrabalhos caríssimos no futuro. Foque em:
- Reduzir subcutâneos: eles exigem mecanismos complexos no molde, aumentando drasticamente o custo e o tempo de usinagem;
- Aplicar ângulos de saída: peças saem do molde com mais facilidade, reduzindo defeitos e tempo de ciclo;
- Definir espessuras de parede uniformes: isso previne afundamentos, warpage (empenamentos) e outros defeitos superficiais.
Investir em um bom DFM é economizar no custo total do projeto.
2. Escolha a tecnologia de prototipagem correta para cada fase do projeto
Nem todo protótipo precisa ser feito com um molde de alumínio injetado. Avalie as fases do seu projeto e escolha a tecnologia mais econômica e adequada:
- Validação de conceito/forma: use impressão 3D (FDM, SLA, SLS). É extremamente rápida e barata para verificar o encaixe, a ergonomia e o apelo estético;
- Validação de funcionalidade: aqui, os moldes de alumínio de baixo volume (moldes rápidos) são ideais. Eles produzem peças idênticas às de produção, em materiais termoplásticos reais, permitindo testes rigorosos;
- Pré-série e validação de mercado: os moldes de alumínio também são perfeitos para produzir pequenas lotes para testes de mercado, campanhas de crowdfunding ou lançamentos controlados.
Não pague por um molde de alumínio para testar um conceito que poderia ser validado com uma peça impressa em 3D por uma fração do custo.
3. Simplifique o molde com uma cavidade única
Moldes multi-cavidade produzem mais peças por ciclo, acelerando a produção em massa. Para a prototipagem, no entanto, isso é um excesso. Optar por um molde de cavidade única reduz drasticamente:
- O custo de usinagem e material do molde;
- A complexidade do projeto do molde;
- O tempo de entrega do protótipo.
Você pode produzir a quantidade necessária de peças para testes com muito mais agilidade e economia.
4. Seja estratégico na escolha do material do molde
Para protótipos, o aço moldado padrão (P20, H13) nem sempre é a melhor opção.
- Moldes de alumínio: são a escolha clássica para prototipagem rápida. Oferecem um excelente custo-benefício, com usinagem mais rápida (o alumínio é mais macio que o aço) e boa durabilidade para centenas ou alguns milhares de tiragens;
- Moldes de aço pré-endurecido: para materiais de injeção mais abrasivos (como os carregados com fibra de vidro) ou para tiragens um pouco maiores, um aço como o NAK80 pode ser mais durável, mas tem um custo inicial superior.
Avalie o material da peça e a quantidade de ciclos necessários para tomar a decisão mais econômica a longo prazo.
5. Padronize e simplifique os componentes do molde
Sempre que possível, utilize componentes padronizados do mercado, como ejetores, pinos guia e sistemas de alimentação. A usinagem sob medida destes componentes é uma das grandes vilãs do custo.
Além disso, simplifique os sistemas complexos. Canais quentes vs. canais frios: sistemas de canal quente aumentam a eficiência, mas são caros.
Para protótipos de baixo volume, o sistema de canal frio (com bebedeiro e canal de distribuição) é uma opção muito mais econômica, mesmo gerando retrabalho (remoção do material excedente).
6. Considere a Prototipagem Híbrida ou Moldagem por Silicone
Para peças com geometrias muito complexas ou que exigem a combinação de vários materiais, avalie alternativas:
- Prototipagem híbrida: combine uma peça-base feita em impressão 3D com componentes específicos usinados ou injetados. Isso pode resolver problemas pontuais com custo menor que um molde completo;
- Moldagem por silicone (Urethane Casting): de você precisa de 10 a 50 cópias de um protótipo em material similar ao plástico, essa técnica é fantástica. Um mestre (geralmente impresso em 3D de alta resolução) é usado para criar um molde de silicone, que pode ser preenchido com resina de poliuretano. É mais rápido e barato que um molde de metal para pequenas quantidades.
7. Planeje a sequência de testes e evite alterações em fase avançada
Parece óbvio, mas é o erro mais comum: faça um plano de testes claro e objetivo. Defina antecipadamente o que cada protótipo precisa validar.
Mudanças de design após a usinagem do molde são extremamente custosas. Cada alteração exige retrabalho no molde, o que pode incluir soldagem, retificação e nova usinagem, um processo caro e demorado.
Valide o máximo possível com modelos 3D e protótipos não-funcionais antes de partir para o molde físico.
Reduzir custos na prototipagem rápida de moldagem por injeção não significa fazer “mais barato”, mas sim fazer mais inteligente.
O segredo está em um design bem pensado (DFM), na escolha estratégica da tecnologia para cada fase e em um planejamento rigoroso que minimize alterações tardias.
Ao aplicar essas dicas, você não só diminui o investimento inicial como também acelera todo o ciclo de desenvolvimento do produto, colocando sua inovação no mercado com mais velocidade, qualidade e competitividade.Pronto para otimizar seu próximo projeto? Entre em contato com a Modelcraft!