EOW May 2007

español

(600°C) para fundir los revestimientos superficiales de cobre y cinc que se difunden en el alambres de base para producir el hilo para neumáticos. Los alambres tienen normalmente una distancia entre ejes de 0,61" a 1" (de 15,5mm a 25,5mm) y un diámetro que varía de 0,031" a 0,080" (de 0,8mm a 2mm). La productividad típica se basa en DV=70 (donde D=diámetro y V=velocidad). El número de alambres contenidos en una determinada bobina de calentamiento es generalmente determinado por la distancia entre ejes, dado que la bobina es difícil de manejar cuando se tiene un número elevado de alambres con una distancia entre ejes elevada. Control de potencia interactivo en circuito cerrado Respecto a los procesos como los que se realizan en hornos de gas y eléctricos, calentadores de infrarrojos, calentadores de resistencia y lechos fluidizados, el calentamiento inductivo responde muy rápidamente a los cambios de los parámetros operativos de proceso. Un cambio pequeño de potencia o de velocidad de línea tiene un efecto casi instantáneo en la temperatura del producto que se procesa. Por esta razón, el control de la línea debe ser considerado atenta- mente para obtener resultados coherentes. Los dos métodos estándares usados son la realimentación de dispositivos de detección de la temperatura (como los pirómetros de infrarrojos) y la velocidad de línea. Sensores de temperatura Cuando se calienta acero magnético a la temperatura de austenización para el proceso de temple, si no se incorpora una atmósfera, se puede formar cascarilla en la superficie del alambre. Esto puede afectar a las mediciones de los sistemas que utilizan pirómetros de infrarrojos de uno o dos colores. Por lo tanto, la eliminación de la cascarilla y la precisión del posicionamiento y de la distancia focal del sistema pirométrico determinarán la consiguiente señal de realimentación a la alimentación de potencia inductiva. La contaminación debida al aire (como el humo), puede afectar también a la señal procedente de los pirómetros. Si no se presta una particular atención a la limpieza del alambre y a la precisión de la realimentación de otros parámetros de proceso, y al control en circuito cerrado, el uso de sistemas pirométricos no será eficaz. Los sensores de temperatura también deben ser enfocados hacia el

alambre que se calienta y, en particular, en el caso de alambres de diámetro pequeño, estos alambres se pueden mover verticalmente durante el proceso y salirse del campo visual del pirómetro dando señales falsas al proceso de inducción. Velocidad de línea El cálculo de la velocidad de línea con relación a las dimensiones del alambre y el nivel de potencia del calentador inductivo es un proceso factible y para ello se han usado con éxito controladores por prealimentación. Materiales no ferrosos Hasta ahora, se ha tratado el calentamiento por inducción de alambres de acero al carbono. Los materiales no ferrosos como el aluminio y el latón se pueden calentar igualmente por inducción, pero con menor rendimiento. Por ejemplo, imagínese un alambre de latón de 0,08" (2mm) de diámetro que debe ser calentado de una temperatura ambiente de 70°F (20°C) a 1.200°F (650°C) a una velocidad de 985ft/min (300m/ min). Éste requerirá un total de 540KW de potencia de salida a una frecuencia de 50KHz con una bobina de inducción de longitud total de 10ft (3m). Un alambre de latón de 0,24" (6mm) de diámetro calentado de 70°F (20°C) a 1.200°F (650°C) a una velocidad de 985ft/min (300m/min) necesitará 1.500KW de potencia de salida a una frecuencia de 10KHz con una bobina de longitud total de 20ft (6m). Los valores de rendimiento finales son respectivamente de un 6% para el alambre de 0,08" (2mm) de diámetro del primer ejemplo y un 20% para el alambre de 0,24" (6mm) de diámetro del segundo ejemplo. Si se comparan los rendimientos totales, de hasta un 80% para el calentamiento de acero magnético, se puede comprender porqué no se suele usar el calentamiento por inducción para materiales no ferrosos. Sin embargo, actualmente hay instala- ciones que funcionan satisfactoriamente con rendimientos reducidos, compensados por otros beneficios ofrecidos por el proceso de inducción como, por ejemplo, el ambiente de trabajo. Perspectivas futuras El calentamiento por inducción continúa siendo ampliamente usado en la industria del alambre, en particular para calentar alambres de acero. Este sistema irá adquiriendo cada vez más interés y será utilizado cada vez más para completar y mejorar la productividad de los sistemas de calentamiento convencionales existentes.

El sector del calentamiento de alambres muy finos y de aleaciones especiales, metales compuestos y materiales como el titanio y el tungsteno seguirá desarrol- lándose. Las dimensiones físicas de las de las fuentes de potencia inductiva disminuirán mientras que sus prestaciones aumentarán. Se producirán avances en las técnicas y sistemas de control para asegurar tolerancias muy estrictas y uniformidad de los productos de alambre, y se obtendrán mejoras con el control de calidad en línea. “A medida que se vayan descubriendo otros procesos a los que se pueda aplicar el calentamiento por inducción, cada uno deberá ser analizado separadamente. Nuestra experiencia nos dice que a veces la aplicación que parece ser la menos adecuada, o la que parece inicialmente no factible, puede resultar una instalación exitosa y factible desde el punto de vista económico.” n

Radyne Thermatool House

Crockford Lane, Basingstoke Hampshire, RG24 8NA, UK

Tel : +44 1256 335533 Fax : +44 1256 467244 Email : info@ihwtech.co.uk Website : www.inductotherm-hwt.co.uk

158

EuroWire – Mayo de 2007