Contracción

**Tiempo de enfriamiento (Cooling Time)** es la fase del ciclo de moldeo en la que la pieza, ya empacada, baja de temperatura hasta que el material es rígido suficiente para ser desmoldado sin deformación. Suele representar **50 – 70 % del tiempo de ciclo total**, por lo que es el primer blanco de optimización. ## Cálculo aproximado La fórmula clásica (Ballman & Shusman) escala cuadráticamente con el espesor de pared: > **t_cool ≈ (s² / α·π²) · ln[(4/π) · (T_melt − T_mold)/(T_eject − T_mold)]** Donde **s** = espesor (m), **α** = difusividad térmica (m²/s), **T_melt / T_mold / T_eject** = temperaturas (°C). En la práctica: **duplicar el espesor cuadruplica el tiempo de enfriamiento**. ## Valores típicos - Pared 1 mm: 2 – 5 s - Pared 2 mm: 8 – 15 s - Pared 3 mm: 18 – 30 s - Pared 4 mm: 30 – 50 s ## Factores que afectan el enfriamiento - Temperatura del molde (más fría → más rápido, hasta el límite de condensación) - Difusividad térmica de la resina (PE y PP más lentos que ABS o PS) - Diseño de canales de refrigeración (proximidad, balance, caudal) - Refrigerante (agua + glicol, conformal cooling) - Espesor de pared (factor dominante) ## Optimización Refrigeración conformal (canales que siguen la geometría 3D, fabricados por DMLS), reducir espesores en CAD, mold temperature controllers separados por circuito, y monitoreo de temperatura de molde con termopares incrustados.

**Estabilidad dimensional (Dimensional Stability)** es la capacidad de una pieza moldeada para mantener sus dimensiones críticas dentro de tolerancia a lo largo del tiempo y bajo condiciones de servicio (temperatura, humedad, carga). Es propiedad combinada de resina, diseño y proceso. ## Factores que la afectan - **Tipo de resina**: amorfos (PC, ABS, PMMA) son los más estables; semicristalinos (PP, PA, POM) tienen post-contracción - **Higroscopia**: PA absorbe 1 – 8 % de humedad, cambia hasta 2 % en dimensiones - **Refuerzo**: fibra de vidrio reduce contracción direccional 50 – 70 % pero genera alabeo - **Stress residual** del proceso (hold inadecuado, refrigeración asimétrica) - **Tg y T° de servicio**: por encima de Tg el polímero relaja tensiones ## Resinas más estables (por orden) 1. PC reforzado con fibra de vidrio 2. PEI / PSU 3. PC sin refuerzo 4. ABS 5. POM (estable pero post-contracción) 6. PA (poco estable por humedad, salvo PA seco) 7. PP / PE (menos estables, alto coeficiente térmico) ## Ensayos y verificación - ISO 75 HDT (Heat Deflection Temperature) - ASTM D696 coeficiente de expansión térmica - Estabilidad dimensional a humedad: ISO 62 - Medición longitudinal 24 h, 7 días y 30 días post-moldeo ## Cómo mejorarla Refrigeración simétrica, sostenimiento hasta gate seal, recocido (annealing) en piezas técnicas, evitar regrind no controlado, e introducir fibras o cargas minerales en piezas con tolerancia estrecha.

Material sintético que se origina a partir de sustancias orgánicas como el petróleo, con la capacidad de moldearse y adaptarse a diferentes formas y usos.

**Molde (Tool / Mold)** es el conjunto mecánico de placas, cavidades, sistema de inyección y refrigeración que da forma a la pieza moldeada. Es el **activo más caro** de la operación (10 000 – 500 000 USD) y su diseño define todo: ciclo, calidad, productividad y costo unitario. ## Componentes principales - **Placa fija (cavity plate)**: lado de la nariz, suele tener la cavidad - **Placa móvil (core plate)**: lado del eyector, contiene el macho y los pins de expulsión - **Sistema de inyección**: sprue, runners, gates (frío o caliente) - **Sistema de refrigeración**: canales de agua/glicol, conformales en moldes premium - **Sistema de expulsión**: pins, sleeves, stripper plates, correderas para undercuts - **Componentes estándar**: columnas guía, bujes, retenedores, sensores - **Insertos intercambiables** en áreas de desgaste ## Tipos de molde - **Mono-cavidad**: prototipos, piezas grandes, baja producción - **Multi-cavidad** (2/4/8/16/32+): producción seriada - **Familia (family mold)**: cavidades distintas para piezas del mismo conjunto - **Cold runner**: con runners frío que se separan en cada ciclo - **Hot runner**: sin scrap de runner, ciclos más cortos - **Stack mold**: dos niveles de cavidades para duplicar capacidad - **Two-shot / multi-material**: dos resinas en la misma pieza ## Materiales del molde - **P20 (acero pretemplado)**: estándar para producción media, fácil mecanizado - **H13**: insertos endurecidos, alta resistencia al desgaste térmico - **S136 (inox)**: cavidades pulidas, resistencia a corrosión (PVC, PET) - **Aluminio (7075)**: moldes prototipo o baja producción - **NAK80**: pulido espejo sin deformación ## Vida útil típica - Aluminio: 5 000 – 50 000 ciclos - P20: 100 000 – 1 000 000 ciclos - H13 endurecido: 1 – 10 millones ciclos - Carburo / TZM en gates de hot runner: hasta 50 millones ## Mantenimiento crítico Limpieza después de cada producción, inspección de venteos, lubricación de pins y guías, control de canales de refrigeración (incrustaciones), y reparación de daños en cavidades antes de que se propaguen.