Un calentador de cartucho es un dispositivo de calentamiento delgado en forma de tubo que se utiliza para calentar internamente componentes de la máquina y el proceso, como platos, matrices y moldes, y barras de sellado. El calentador consta de un tubo de metal hueco con un elemento calentador resistivo enrollado incrustado en un compuesto aislante en su interior. Un termopar o controlador suministra energía al elemento calefactor a través de un conjunto de cables que salen por un extremo del tubo. El calentador de cartucho se inserta en un orificio de ajuste cerrado en el material y, una vez activado, lo calienta desde adentro. Los calentadores de cartucho están disponibles en formato swagged o no swagged y en una variedad de tamaños y clasificaciones de potencia.
Las máquinas o las piezas de proceso, como las placas de gofrado, los moldes termoplásticos y las matrices de extrusión, requieren calentamiento para funcionar correctamente y, en la mayoría de los casos, es mejor calentarlas internamente. Los calentadores de cartucho son dispositivos comúnmente utilizados para lograr este calentamiento interno y se incorporan directamente al cuerpo de la pieza relevante. El calentador de cartucho consta de un tubo de metal termoconductor, hueco en su centro y tapado en un extremo. Un elemento calentador de resistencia eléctrica se enrolla alrededor de un núcleo aislante, típicamente un compuesto cerámico, y se coloca en el tubo de metal. El espacio entre el elemento calefactor y el tubo se llena luego con polvo, como óxido de magnesio, que aísla el elemento eléctricamente pero conduce bien el calor.
Luego, este dispositivo puede cambiarse o dejarse como está. Swagging implica comprimir el tubo de metal para contraerlo contra el conductor térmico en polvo, lo que garantiza el máximo potencial de transferencia de calor. Aunque es beneficioso hasta cierto punto, el swagging es caro y muchos calentadores de cartucho de bajo costo se dejan sin swag. Los dos cables de alimentación del elemento calefactor salen por el extremo sin tapón del tubo. Estos cables pueden ser axiales para instalaciones en línea recta o radiales para aplicaciones que requieren una orientación de cables de 90 °.
El calentador de cartucho se instala a través de un orificio de ajuste cerrado perforado en el cuerpo de la pieza calentada. El tubo debe encajar bien en el orificio para garantizar la máxima eficiencia del calentador y con las especificaciones promedio del fabricante que requieren una diferencia de 0.010 pulgadas (0.25 mm) entre los diámetros del tubo y del orificio. La salida del calentador de cartucho se controla mediante un termopar montado en la superficie o un microcontrolador remoto que mantiene la pieza a una temperatura óptima. Estos calentadores están disponibles en una variedad de tamaños de 1/4 de pulgada (6.35 mm) a 1 pulgada (25.4 mm) de diámetro. Los calentadores de cartucho tienen una potencia nominal en unidades de «densidad de vatios» según el diámetro, la longitud y la potencia del calentador.