¿Qué es Shrinkage?

El término shrinkage, o retracción, hace referencia a la contracción dimensional que experimenta una pieza de plástico tras el proceso de moldeo por inyección, especialmente durante las fases de enfriamiento y solidificación. Este fenómeno es inherente al comportamiento térmico de los polímeros y debe ser considerado con precisión en el diseño de moldes y piezas, ya que afecta directamente a las tolerancias, el ajuste y la funcionalidad final del producto.

Durante la inyección, el material plástico se introduce en estado fundido dentro del molde a alta presión. A medida que se enfría y solidifica, el volumen del material disminuye debido a la reorganización de las moléculas, provocando una contracción. Esta reducción de volumen puede variar dependiendo del tipo de polímero utilizado, la geometría de la pieza, las condiciones del proceso y el diseño del molde.

Cada material termoplástico tiene un coeficiente de retracción específico, expresado generalmente en milímetros por milímetro (mm/mm) o como porcentaje. Por ejemplo, materiales semicristalinos como el polietileno (PE), el polipropileno (PP) o el nylon (PA) suelen presentar una retracción mayor que los materiales amorfos como el policarbonato (PC) o el ABS. Esto se debe a que durante la solidificación, los materiales semicristalinos forman regiones ordenadas que ocupan menos volumen, acentuando la contracción.

Existen dos tipos principales de retracción: la retracción volumétrica y la retracción lineal. La primera se refiere a la disminución general del volumen del material, mientras que la segunda se centra en los cambios de dimensiones a lo largo de un eje específico. En la práctica, la retracción no es uniforme en todas las direcciones, por lo que pueden producirse deformaciones o alabeos (warpage), especialmente en piezas asimétricas o con espesores variables.

Para controlar la retracción, es fundamental tener en cuenta múltiples factores en la fase de diseño. Uno de los principales es la correcta compensación dimensional en el molde, es decir, diseñar las cavidades con una sobredimensión controlada que anticipe la contracción esperada del material. Este valor debe basarse en datos técnicos proporcionados por el fabricante del polímero y en la experiencia del transformador.

Otros elementos que influyen en el shrinkage son las condiciones del proceso: la temperatura del molde, la presión de mantenimiento, el tiempo de enfriamiento o la velocidad de inyección. Por ejemplo, una presión de mantenimiento adecuada puede reducir la retracción, ya que compensa el colapso de volumen durante la solidificación. De igual manera, un enfriamiento demasiado rápido o desigual puede generar tensiones internas que favorecen deformaciones posteriores.

También es importante el diseño de la pieza, incluyendo la uniformidad de espesores, la presencia de nervaduras o insertos, y la orientación del flujo del material dentro del molde. La anisotropía resultante puede producir retracciones diferenciales, sobre todo en piezas largas o con secciones delgadas.

En aplicaciones de alta precisión, como componentes técnicos, piezas mecánicas o conectores, el control del shrinkage es esencial para garantizar el funcionamiento correcto. En estos casos, se pueden realizar pruebas piloto o simulaciones por software para anticipar el comportamiento del material y ajustar los parámetros de diseño y proceso en consecuencia.

En resumen, el shrinkage es un fenómeno físico inherente a la transformación de plásticos por inyección, que debe gestionarse cuidadosamente para evitar defectos dimensionales o deformaciones no deseadas. Su análisis detallado y su integración desde la fase de diseño permiten optimizar la calidad final del producto y asegurar su compatibilidad funcional y estética con el resto del sistema.