Definir correctamente las tolerancias y la contracción en termoconformado es la diferencia entre una pieza que encaja a la primera y un proyecto que encadena retrabajos. Esta guía práctica te ayuda a calcular compensaciones, elegir ajustes y documentar los planos para que el molde entregue piezas estables y repetibles desde el primer lote.
Por qué la contracción importa en termoconformado
Tras el conformado y enfriamiento, la lámina reduce su volumen: ese encogimiento —no uniforme— altera cotas críticas. Si el molde no compensa la shrinkage, aparecen holguras, interferencias o pérdidas de paralelismo. La clave está en modelar el negativo del molde con las compensaciones adecuadas por material, espesor y geometría.
Factores que afectan a la contracción
- Material: cada polímero tiene un rango típico de shrink (p.ej., PS < PETG < PP).
- Espesor de lámina: espesores altos disipan calor más lento y contraen de forma distinta.
- Orientación/anisotropía: láminas extruidas contraen más en sentido transversal.
- Parámetros de proceso: temperatura de hoja y molde, vacío, tiempo de enfriamiento.
- Geometría: nervios, radios pequeños y zonas profundas concentran tensiones.
Valores guía de contracción (orientativos)
| Material | Contracción típica (%) | Notas |
|---|---|---|
| ABS | 0,4 – 0,7 | Estable y predecible; sensible a gradientes térmicos. |
| PS (HIPS) | 0,3 – 0,6 | Buena estabilidad dimensional; cuidado en aristas vivas. |
| PETG | 0,2 – 0,5 | Baja contracción; tendencia a stringing si la ventilación es pobre. |
| PP | 1,2 – 2,0 | Alta anisotropía; definir compensaciones X/Y separadas. |
| PC | 0,5 – 0,8 | Necesita molde más frío y tiempos de enfriado más largos. |
Importante: usa estos rangos como punto de partida y valida con tu propia ventana de proceso.
Método práctico para definir tolerancias y compensaciones
- Clasifica cotas por función: encaje crítico, estética, cotas libres. Prioriza las críticas.
- Asigna contracción inicial por material/espesor (X, Y y Z si procede).
- Modela el molde con compensación (escala + compensaciones locales en nervios y radios).
- Prototipa y mide: primera tirada corta con condiciones nominales.
- Ajusta compensaciones locales según desviaciones sistemáticas.
- Estandariza la hoja maestra de parámetros para reproducibilidad.
Cómo elegir el tipo de ajuste
- Ajuste deslizante (guiado/encaje rápido): tolerancias más holgadas; útil en tapas y cubiertas.
- Ajuste por interferencia (clip, presión): define ventanas estrechas y radios generosos.
- Ajuste mixto: deslizante en un eje e interferencia en el otro para facilitar montaje.
Buenas prácticas de diseño para estabilidad dimensional
- Uniformiza espesores para minimizar gradientes de enfriamiento.
- Usa radios adecuados (≥ 0,6×espesor) para reducir concentración de tensiones.
- Evita grandes superficies planas sin nervios: propensas a alabeo.
- Compensa por dirección: en PP, define shrink diferente en X/Y.
- Ventila y sella correctamente para repetir aristas y cotas en zonas profundas.
Plantilla de tolerancias recomendadas
| Tipo de cota | Tolerancia sugerida | Comentario |
|---|---|---|
| Longitud < 100 mm | ±0,25 mm | Materiales baja contracción (PETG/PS/ABS); proceso estable. |
| Longitud 100–300 mm | ±0,4 mm | Añade 20–30% si material con alta anisotropía. |
| Altura de pared | ±0,3 mm | Sensible a ventilación y enfriamiento. |
| Diámetros funcionales | H11/h11 (guía), H9/h9 (clip) | Escoge ajuste según función y proceso de corte. |
Cómo documentar los planos para fabricación
- Especifica contracción por eje (X/Y/Z) en el cajetín del plano.
- Marca cotas “a pieza fría” y condiciones (temperatura de medición).
- Incluye sección de ajustes (clip, deslizante) con ventanas en décimas.
- Adjunta hoja de proceso (temperaturas, tiempos, vacío) usada en validación.
Validación metrológica: del primer OK a la serie
- Plan de medición (puntos por eje y zonas críticas).
- Muestreo inicial n≥5 piezas: media, sigma y Cp/Cpk.
- Ajuste fino de compensaciones locales en el molde si hay sesgos sistemáticos.
- Liberación: registra ventana de proceso y tolerancias definitivas.
FAQ
¿Puedo usar un único factor de contracción para todo el molde?
No es recomendable en materiales anisotrópicos (PP). Define factores distintos en X/Y y aplica compensaciones locales en zonas profundas.
¿Cómo afecta el espesor a las tolerancias?
Espesores mayores retienen calor y pueden aumentar la contracción efectiva; verifica con tirada piloto y ajusta ±0,1–0,2 mm en cotas críticas.
¿La ventilación puede mejorar la precisión?
Sí. Un mapa de microventas correcto y buen sellado reducen variabilidad y mejoran repetibilidad en aristas y valles.
Conclusión: define tolerancias en función de la función, compensa la contracción por material y valida con datos. Así el molde entrega piezas que encajan a la primera, sin sorpresas.
