Tiempo de Ciclo

**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.

**Tiempo de llenado (Fill Time)** es la duración medida entre el inicio del movimiento del husillo y el punto de transferencia, durante el cual la cavidad se llena al 95 – 99 %. Es uno de los **indicadores más sensibles** de la estabilidad del proceso de moldeo por inyección. ## Por qué es crítico - **Reproducibilidad**: variaciones <2 % indican proceso estable - **Dosificación**: tiempo constante asegura volumen constante - **Diagnóstico**: cambios en el tiempo revelan desgaste de check valve, cambios de viscosidad o restricciones ## Valores típicos - Piezas pequeñas (<10 g): 0.3 – 1 s - Piezas medianas (10 – 100 g): 1 – 3 s - Piezas grandes (>100 g): 2 – 6 s - Piezas técnicas con detalle fino: 1 – 4 s ## Tiempo programado vs. real - **Programado**: ideal según perfil de velocidad y volumen - **Real**: efectivo, puede ser **mayor** si la presión de inyección satura (la velocidad cae) - Diferencia típica: <5 % en proceso estable ## Cómo monitorearlo - Registro automático en la máquina (la mayoría) - Sensores externos de posición de husillo (alta gama) - Histograma estadístico en SPC - Alertas: ±5 % o ±10 % según criticidad de la pieza ## Diagnóstico de variaciones - **Aumento gradual** (semanas): desgaste de check valve, fuga progresiva - **Aumento súbito**: bloqueo de gate, contaminación, cambio de batch - **Disminución gradual**: temperatura de molde subiendo, resina absorbiendo humedad - **Variaciones aleatorias**: humedad inconsistente en la resina, mezcla virgen/regrind irregular ## Optimización Buscar el **tiempo más corto sin generar defectos** (jetting, splay, burn marks). Cada décima de segundo ahorrada se multiplica por miles de ciclos. La regla empírica: tiempo de llenado = (espesor más fino) / (velocidad de fluencia crítica de la resina).

**Tiempo de inyección (Injection Time / Fill Time)** es el tiempo que tarda el husillo en avanzar desde la posición inicial hasta el punto de transferencia, ejecutando la fase de llenado dinámico. Resulta del perfil de velocidad programado y el volumen a inyectar. ## Valores típicos - Piezas pequeñas (<10 g): 0.3 – 0.8 s - Piezas medianas (10 – 100 g): 0.8 – 2.5 s - Piezas grandes (>100 g) o con paredes finas: 2 – 5 s - Piezas técnicas espesas: 3 – 8 s ## Por qué importa Un tiempo de inyección reproducible es **señal de un proceso estable**. Variaciones disparo a disparo indican: - Desgaste de check valve (peor sello, retroceso de material) - Cambio de viscosidad de la resina (humedad, temperatura) - Restricción variable en gates (degradación, contaminación) - Velocidad real que no alcanza la programada (saturación de presión) ## Diferencia entre tiempo programado y tiempo real El tiempo programado es ideal según el perfil; el real puede ser mayor si la presión de inyección se satura (la velocidad cae). Monitorear el tiempo real es clave en moldeo científico. ## Optimización - Llenado constante (volumetric flow rate constante) requiere ajustar velocidad por etapa - Inyectar lo más rápido sin generar defectos (jetting, splay, burn marks) - Tiempos cortos reducen ciclo pero generan más shear y orientación ## Diagnóstico de variaciones Registrar histograma del tiempo de inyección durante 100 disparos. Desviación >5 % indica problema: - Tendencia creciente: check valve gastándose - Saltos aleatorios: variación de humedad en la resina - Aumento súbito: bloqueo parcial en algún gate

**Ciclo de moldeo (Molding Cycle)** es la secuencia completa de fases que produce una pieza de moldeo por inyección, desde el cierre del molde hasta la siguiente apertura. Cada fase aporta un tiempo y, juntas, determinan la productividad de la prensa. ## Fases del ciclo 1. **Cierre** del molde y aplicación de la fuerza de cierre 2. **Inyección**: el husillo empuja el material fundido a la cavidad bajo perfil de velocidad 3. **Sostenimiento (hold / packing)**: presión constante para compensar contracción durante el enfriamiento inicial 4. **Refrigeración + Plastificación**: el husillo gira preparando el siguiente disparo mientras la pieza enfría 5. **Apertura** del molde 6. **Expulsión** de la pieza y movimiento del robot/EOAT ## Tiempos típicos - Cierre y apertura: 0.5 – 2 s - Inyección: 0.3 – 5 s según volumen - Sostenimiento: 2 – 10 s - Refrigeración: 4 – 40 s (suele ser el dominante, 50 – 70 % del ciclo) - Expulsión + robot: 0.5 – 3 s ## Optimización Refrigeración conformal (canales que siguen la geometría), perfil de inyección multi-stage, plastificación en paralelo a la apertura, valve gate en hot runner para cierre limpio, y eliminación de tiempos muertos del robot. ## Diferencia con tiempo de ciclo (cycle time) "Ciclo de moldeo" describe las fases; "tiempo de ciclo" es el valor numérico total en segundos. Se reportan en el OEE de la celda.

Tiempo tomado para lograr que una Pieza Moldeada sea terminada y funcional, incluyendo operaciones posteriores.