La calidad del agua es el factor de mantenimiento que más condiciona la vida útil de un atemperador y la estabilidad del proceso. Un agua demasiado dura deposita cal en los canales del molde y en el intercambiador, y esa capa actúa como aislante: el equipo trabaja más, el ciclo se alarga y la pieza pierde repetibilidad. Como referencia práctica, un atemperador de agua debería trabajar con un pH entre 7,5 y 8,5, una dureza total por debajo de 15 grados alemanes y una dureza carbonatada por debajo de 4 grados alemanes. A continuación explicamos por qué esos límites importan, cómo reconocer que ya hay incrustación y qué hacer para evitarla.
En MARSE fabricamos atemperadores —también llamados termorreguladores o TCU— desde 1978, y la mayoría de las incidencias de rendimiento que vemos en campo no vienen de un fallo del equipo, sino del fluido que circula por él. Es la avería más barata de prevenir y la más cara de ignorar.
¿Por qué las incrustaciones arruinan el control térmico?
El mecanismo es de solubilidad inversa. El carbonato cálcico y el sulfato cálcico disueltos en el agua se vuelven menos solubles a medida que sube la temperatura, de modo que precipitan justo donde no interesa: sobre las superficies calientes de transferencia de calor. Cuanto más caliente está la pared del canal, más rápido crece el depósito. La temperatura de la superficie pesa mucho más que la velocidad del fluido en la formación de la costra, así que subir el caudal ayuda, pero no sustituye a tratar el agua.
El problema es que la cal conduce el calor muy mal. Mediciones publicadas sitúan la conductividad térmica media de la cal en torno a 1,37 W/(m·K), frente a unos 15 W/(m·K) del acero y unos 230 W/(m·K) del aluminio. Es decir, una capa de cal aísla aproximadamente diez veces más que el propio acero del molde. Por eso un depósito que apenas se ve al abrir un circuito puede tener un efecto desproporcionado.
La investigación publicada da una idea del orden de magnitud. Un trabajo de simulación estima que un milímetro de cal reduce en torno a un seis por ciento la eficiencia de los circuitos de refrigeración y duplica el efecto que tendría un milímetro de óxido sobre la temperatura superficial del molde y sobre el alabeo de la pieza. El mismo trabajo concluye que un cuarto de milímetro de depósito apenas alarga el tiempo de solidificación, pero un milímetro ya lo penaliza de forma clara, y que dos milímetros llegan a anular la ventaja de una refrigeración conformal, dejándola al nivel de un canal taladrado convencional. Teniendo en cuenta que la refrigeración puede representar la mayor parte del tiempo de ciclo, ese porcentaje se paga en cada pieza.
Hay un segundo efecto menos comentado. Al estrecharse la sección del canal, el equipo necesita más presión para mover el mismo caudal, y en los casos más severos las simulaciones registran presiones que superan lo que entrega un atemperador comercial estándar. Mucho antes de llegar ahí, la bomba ya trabaja fuera de su punto óptimo, consumiendo de más y desgastándose antes de tiempo.
Fuente de los datos de simulación: Zink, Héri-Szuchács, Hajagos y Kovács, «Modeling the effect of scale deposition on heat transfer in injection molding», Scientific Reports 15 (2025).
Qué agua admite un atemperador: parámetros de referencia
Estos son los valores que MARSE recomienda para el agua de refrigeración de sus equipos. No son una sugerencia comercial: por debajo de estos umbrales el equipo se comporta como está diseñado, y por encima aparecen corrosión y depósitos que no cubre la garantía.
- pH: entre 7,5 y 8,5
- Conductividad: inferior a 150 mS/m
- Dureza total: inferior a 15 grados alemanes
- Dureza carbonatada: inferior a 4 grados alemanes, o inferior a 20 si está estabilizada
- Cloruros: inferior a 100 mg/l
- Sulfatos: inferior a 150 mg/l
- Amonio: inferior a 1 mg/l
- Hierro: inferior a 0,2 mg/l
- Manganeso: inferior a 0,1 mg/l
- Sólidos en suspensión: ninguno
Hay tres matices que conviene no pasar por alto. Con acero inoxidable, el límite de cloruros depende de la temperatura de trabajo: hasta 50 °C admite 100 mg/l, entre 50 y 90 °C baja a 50 mg/l, y por encima de 90 °C a 30 mg/l. Con aluminio, la ventana de pH se estrecha a un rango de 7,0 a 8,0. Y por debajo de 5 °C hay que añadir un anticongelante con inhibidor de corrosión, teniendo en cuenta que el glicol no debe usarse por encima de 120 °C.
Para mantenerse dentro de esos márgenes, lo habitual es tratar el agua con un anticorrosivo, un protector de metales no férricos y un estabilizador de dureza. En zonas con agua de red dura, un descalcificador o el uso de agua desmineralizada con inhibidor suele salir más barato que la pérdida de ciclo acumulada. Puedes ampliar este punto en nuestra página sobre calidad del fluido, y los filtros magnéticos ayudan a retener las partículas metálicas que aceleran el ensuciamiento del circuito.
¿Cómo sé que tengo incrustaciones? Señales de aviso
La incrustación no avisa de golpe: degrada el proceso poco a poco, y por eso se acaba normalizando. Estas son las señales que deberían disparar una inspección del circuito.
- El equipo tarda más en alcanzar la consigna o le cuesta mantenerla a pleno rendimiento.
- El salto térmico entre la ida y el retorno se ensancha respecto a los valores de puesta en marcha.
- El caudal cae, o la presión de impulsión sube para mover el mismo caudal —señal clásica de sección obstruida.
- El ciclo se alarga sin que haya cambiado nada en el molde ni en el material.
- Aparecen defectos de enfriamiento desigual, como alabeos o rechupes en zonas concretas de la pieza.
- En el peor de los casos, la bomba suena distinto o el equipo entra en alarma por temperatura.
La forma fiable de confirmarlo es comparar con la referencia: registrar caudal, presión y salto térmico cuando la instalación está limpia y volver a medirlos periódicamente. Un atemperador con monitorización de caudal facilita mucho este seguimiento, porque la deriva se ve en pantalla antes de que se note en la pieza.
Cómo prevenir las incrustaciones y qué hacer si ya las tienes
La prevención es un protocolo corto y aburrido, que es exactamente lo que debe ser. Analiza el agua de aporte antes de la puesta en marcha y no des por hecho que el agua de red cumple. Trata el circuito con los aditivos adecuados y verifica su concentración de forma periódica, no solo el día de la instalación. Revisa los filtros y evita el aporte continuo de agua nueva, porque cada litro nuevo trae sales nuevas. Mantén un caudal suficiente para asegurar régimen turbulento, que retrasa la formación del depósito. Y registra los parámetros de referencia de la instalación para poder detectar la deriva.
Si el depósito ya está formado, la limpieza química con un desincrustante compatible con los materiales del circuito es el camino habitual, seguida de neutralización, enjuague y reposición del tratamiento. Conviene hacerlo con el producto correcto: un ácido demasiado agresivo puede resolver la cal y crear un problema de corrosión mayor, sobre todo en circuitos con aluminio o con juntas sensibles. Después de una limpieza, revisa el estado de bomba, intercambiador y sondas, porque suelen ser los componentes que más han sufrido.
El aceite térmico también tiene requisitos
En equipos de alta temperatura el fluido no es agua, pero la lógica es la misma: el fluido determina la fiabilidad. MARSE requiere aceites sintéticos de alta calidad para evitar la degradación prematura, con una viscosidad cinemática a 40 °C de 15 a 26 cSt, un punto de inflamación mínimo de 170 °C y un rango de trabajo de −20 a +320 °C. Un aceite degradado forma lodos y barnices que ensucian el intercambiador con el mismo efecto que la cal: menos transferencia y más consumo. Si trabajas por encima de los 150 °C, el control periódico del estado del aceite debería estar en tu plan de mantenimiento.
Domande frequenti
¿Qué dureza del agua admite un atemperador?
Como referencia, una dureza total por debajo de 15 grados alemanes y una dureza carbonatada por debajo de 4 grados alemanes, o hasta 20 si está estabilizada con un aditivo. Por encima de esos valores la precipitación de cal en las superficies calientes se acelera y conviene descalcificar o tratar el agua.
¿Cuánto afectan las incrustaciones al tiempo de ciclo?
Depende del espesor. La investigación publicada indica que un cuarto de milímetro apenas alarga la solidificación, mientras que un milímetro ya reduce de forma apreciable la eficiencia del circuito y dos milímetros pueden anular la ventaja de una refrigeración conformal. Como la refrigeración se lleva buena parte del ciclo, incluso un porcentaje pequeño se nota en la producción anual.
¿Por qué mi atemperador ya no enfría como antes?
Las causas más frecuentes son la incrustación en el intercambiador o en los canales del molde, un filtro sucio, aire en el circuito o una bomba desgastada. Si además ha subido la presión necesaria para mover el mismo caudal, el depósito es la hipótesis más probable y toca inspeccionar el circuito.
¿Cada cuánto hay que limpiar el circuito de refrigeración?
No hay un intervalo único: depende de la dureza del agua, de la temperatura de trabajo y de las horas de funcionamiento. Lo eficaz no es fijar una fecha, sino vigilar la deriva de caudal, presión y salto térmico respecto a los valores de referencia y actuar cuando aparezca.
¿Puedo usar agua desmineralizada u ósmosis?
Sí, y reduce mucho el riesgo de incrustación, pero el agua muy pura puede ser agresiva con algunos metales, así que debe emplearse siempre con un inhibidor de corrosión y respetando la ventana de pH del material del circuito, más estrecha en el caso del aluminio.
¿Revisamos el agua de tu instalación?
En MARSE llevamos desde 1978 fabricando atemperadores de agua y de aceite, y damos soporte postventa a equipos instalados en todo el mundo. Si sospechas que tu instalación está perdiendo rendimiento por incrustaciones, o quieres revisar si el agua de tu planta cumple los requisitos, cuéntanos tu proceso y los valores de tu agua de aporte y te ayudamos a interpretarlos.
Habla con un técnico de MARSE o escríbenos a [email protected].
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