Colata sotto vuoto o stampaggio a iniezione: quale scegliere?
Investimento, tempi, costo per pezzo, materiali e tolleranze dei due processi, e il calcolo per serie da 50, 300 e 1.000 pezzi.
Per 50 pezzi, colata sotto vuoto; per 1.000, stampaggio a iniezione; per 300, dipende dal materiale e dalla finitura, ed è lì che vale la pena fare i calcoli. La colata usa stampi in silicone che ne producono circa 20 copie ciascuno e vengono realizzati in giorni; lo stampaggio a iniezione usa uno stampo in acciaio o alluminio che costa migliaia di euro e settimane, ma dopo ogni pezzo costa centesimi e risulta identico.
Questa guida confronta i due processi in termini di investimento, tempi, costo per pezzo, materiali e tolleranze, con il calcolo per tre dimensioni di serie. I dati della colata sono quelli del nostro servizio di colata sotto vuoto in stampi in silicone, che produce serie da 10 a 300 pezzi in poliuretano a partire da 10 giorni lavorativi.
Fino a 300 pezzi, colata sotto vuoto. Oltre 300 pezzi identici, stampaggio a iniezione. Tra 100 e 300, o se il design può cambiare, confrontate le due offerte prima di ordinare lo stampo metallico.
Come funziona ogni processo?
Colata sotto vuoto
Si parte da un master, un pezzo modello lavorato o stampato e rifinito a mano, che viene immerso in silicone liquido. Una volta indurito il silicone, si apre il blocco con un bisturi, si estrae il master e resta lo stampo. All'interno si versa poliuretano bicomponente in una camera a vuoto, che elimina l'aria ed evita le bolle; il pezzo indurisce in poche ore e viene sformato. Uno stampo regge circa 20 copie prima di perdere la definizione; per 100 pezzi servono diversi stampi. È spiegato passo dopo passo in stampi in silicone: processo e vantaggi.
Stampaggio a iniezione
Un termoplastico (ABS, PP, PA, PC…) viene fuso e iniettato sotto pressione in un stampo metallico refrigerato. Il pezzo esce in secondi, già con il materiale definitivo. Lo stampo viene progettato, lavorato e tarato durante settimane, e il suo costo viene ripartito tra tutti i pezzi che ne usciranno, che possono essere centinaia di migliaia.
Tabella comparativa: colata sotto vuoto contro stampaggio a iniezione
| Criterio | Colata sotto vuoto | Stampaggio a iniezione |
|---|---|---|
| Investimento iniziale | Master e stampi in silicone: basso | Stampo in acciaio o alluminio: alto |
| Primi pezzi | A partire da 10 giorni lavorativi | Diverse settimane (progettazione, lavorazione e sformatura dello stampo) |
| Costo per pezzo | Quasi piatto: materiale, manodopera e parte dello stampo | Scende con la serie: centesimi nelle serie lunghe |
| Quantità ideale | 10 a 300 pezzi | Oltre 300, e soprattutto migliaia |
| Materiali | Poliuretani rigidi, flessibili (30 a 90 Shore A) e trasparenti che imitano ABS, PC, PMMA, gomma | Termoplastici reali: ABS, PP, PA, PC, POM… |
| Tolleranze | Dipendono dal ritiro della resina e dalla geometria; vengono rivisti in fase di progettazione | Ripetibili e strette una volta regolato lo stampo |
| Finitura | Quella del master: lucidità, texture, colore RAL pigmentato in massa o verniciato | Quella dello stampo: texture, lucidità, colore in massa |
| Modifiche di progetto | Un master e uno stampo nuovi, in giorni | Modificare lo stampo: costoso, a volte impossibile |
| Vita dello stampo | Circa 20 copie | Centinaia di migliaia di cicli |
Il calcolo per 50, 300 e 1.000 pezzi
La struttura dei costi è diversa e per questo la risposta cambia con la quantità. Nella colata sotto vuoto pagate il master una volta, uno stampo ogni 20 pezzi e il poliuretano e la manodopera di ogni colata; il prezzo per pezzo scende leggermente distribuendo il master, ma rimane quasi piatto perché ogni 20 pezzi serve uno stampo aggiuntivo. Nella stampaggio a iniezione pagate lo stampo una volta, indipendentemente dalla serie, e ogni pezzo costa molto poco.
| Serie | Colata sotto vuoto | Stampa a iniezione | Cosa conviene |
|---|---|---|---|
| 50 pezzi | 1 modello master e circa 3 stampi; pezzi in 2 o 3 settimane | Lo stampo si ripartisce solo su 50 pezzi: costo unitario altissimo | Colata, senza discussioni |
| 300 pezzi | 1 modello master e circa 15 stampi; diverse serie di colata | Lo stampo inizia ad ammortizzarsi; i tempi restano di settimane | Dipende: colata se il design può cambiare o il materiale PU vale; stampa a iniezione se è il materiale definitivo |
| 1.000 pezzi | Circa 50 stampi: troppa manodopera | Stampo ammortizzato; pezzi identici e economici | Stampa a iniezione |
Il punto di incrocio reale dipende dalle dimensioni del pezzo, dalla finitura e dal fatto che lo stampo a iniezione sia in alluminio (più economico, meno cicli) o in acciaio. Per questo quotiamo la colata con fino a tre quantità: chiedeteci 50, 100 e 300 pezzi e vedrete dove smette di convenire. Se alla fine la serie è lunga, il team di i-mas può portare il progetto allo stampaggio a iniezione.
Il materiale non è lo stesso: «tipo ABS» non è ABS
È la differenza che più viene dimenticata. La colata sotto vuoto lavora con poliuretani formulati per assomigliare a un termoplastico: rigidità, colore e tatto di ABS, di policarbonato o di una gomma. Ma non sono quel materiale. Se avete bisogno della certificazione dell'ABS, una resistenza chimica concreta o il comportamento a temperatura del PC, bisogna iniettare, o lavorare il vero plastica. Per le carcasse, i coperchi, i pezzi visibili e le preserie di validazione, il poliuretano basta ampiamente, e ammette qualcosa che l'iniezione non dà in una piccola serie: tre durezze, trasparenza e colore pigmentato in massa nello stesso ordine. Le schede sono in poliuretano rigido e poliuretano flessibile.
Tolleranze e aspetto: cosa aspettarsi da ciascuna
Un pezzo colato assomiglia a uno stampato a iniezione, ma la precisione non è la stessa: la resina si ritira durante la polimerizzazione e il silicone si flette. Le quote funzionali si indicano quando si richiede il preventivo e si verificano sul progetto; un alloggiamento che deve accoppiarsi con precisione si può lavorare dopo. Nell'aspetto, la colata copia fedelmente il master: brillantezza, texture, spigoli; il colore è in massa (un graffio non scopre un altro colore) o verniciato. Come evitare bolle, risucchi e linee di separazione è spiegato in come evitare difetti nella colata sotto vuoto.
Quando la colata sotto vuoto vince anche se ci sono molti pezzi
- Il design cambia ancora. Una preserie di 30 unità per la validazione in cliente evita di modificare uno stampo in acciaio.
- Diverse versioni dello stesso pezzo: colori, durezza, logotipi diversi.
- Pezzi grandi o con sottosquadri che il silicone sforma e uno stampo metallico no.
- Tempi: le prime pezzi in 10 giorni lavorativi contro settimane per lo stampo.
- Serie di ricambio piccole ogni anno, senza conservare né mantenere uno stampo metallico.
Le regole per far sì che il pezzo si coli correttamente (spessori uniformi, angoli, sottosquadri) sono in consigli di progettazione per la colata sotto vuoto.
Come richiedere il confronto
- Caricate il file 3D del pezzo (preferibilmente STEP).
- Scegliete il poliuretano (rigido, flessibile o trasparente), il colore RAL o Pantone e la finitura.
- Indicate fino a tre quantità, ad esempio 50, 100 e 300.
- Aggiungete un PDF se ci sono inserti, filettature o quote funzionali.
L'ingegnere rivede il progetto e la sformatura, propone dove va la linea di divisione dello stampo e invia il preventivo in 24 h. Noi lavoriamo il master e realizziamo gli stampi; i pezzi escono a partire da 10 giorni lavorativi. E se la serie tende a superare i 300 pezzi, ve lo diremo prima di produrre.
Domande frequenti su colata sotto vuoto e stampaggio a iniezione
Colata sotto vuoto o stampaggio a iniezione per una piccola serie?
Per serie da 10 a 300 pezzi, colata sotto vuoto: stampi in silicone con bassa investimento, prime copie in 10 giorni lavorativi e aspetto del prodotto finale. Oltre 300 pezzi uguali, lo stampaggio a iniezione ammortizza lo stampo metallico e ogni pezzo costa meno.
Quanti pezzi possono essere prodotti con uno stampo in silicone?
Circa 20 copie per stampo come riferimento. La durata reale dipende dalla geometria, dalla resina e dalla sformatura. Per 100 pezzi servono diversi stampi, e il loro numero viene confermato al controllo del design.
Il poliuretano di colata è lo stesso materiale dell'ABS iniettato?
No. È una formulazione di poliuretano che imita la rigidità, il colore e il tatto dell'ABS, del PC o di una gomma. Per carcasse, coperchi e preserie va bene; se serve il materiale certificato di produzione, bisogna stampare o lavorare il plastico reale.
Quanto dura una serie per colata sotto vuoto?
Il preventivo arriva in 24 h e le copie escono a partire da 10 giorni lavorativi. Il termine dipende dalla quantità, dal materiale, dal numero di stampi e dal finitura, e viene fissato nel preventivo.
