Definición
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.
Sinónimos