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EuroWire – Mayo de 2007
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español
Si se considera el rendimiento, se debe
analizar primero la bobina. El diámetro
interno de una espiral de cobre es el
factor más importante para determinar
el rendimiento. A su vez, este diámetro
depende principalmente de factores
mecánicos como la guía, vibración y
contaminación del alambre, además de
las dimensiones del alambre y el método
usado para unir una el alambre de un
carrete a otro.
En general, cuanto más cerca está la bobina
al material, más alta es el rendimiento. En
muchos casos, puede ser necesario hacer
pasar alambre de dimensiones diferentes
a través de una sola bobina. Los alambres
de dimensiones más pequeñas tendrán
una eficiencia menor, pero ello puede
ser compensado por una reducción de
los costes para bobinas de dimensiones
inferiores y la reducción de los tiempos
muertos debido a un número inferior de
cambios de bobina en caso de alambres
de dimensiones diferentes.
El segundo aspecto del diseño de la
bobina es su longitud. Teóricamente, para
calentar uniformemente todo el diámetro
de un alambre a una determinada
temperatura, es necesario un tiempo
que equivale aproximadamente a D²/25
segundos (donde D = diámetro del
alambre en mm). La longitud mínima de
la bobina en metros será, por lo tanto,
D²M/25 (donde M = velocidad del alambre
en metros/segundo).
En práctica, especialmente en caso de
diámetros pequeños, una bobina que
presenta la longitud mínima indicada
arriba produciría una densidad de potencia
excesiva y, por consiguiente, un escaso
rendimiento. Para mejorar el rendimiento
se aumenta la longitud de las bobinas.
La experiencia nos permite hacer cálculos
para determinar la longitud de la bobina
(con diámetros de la bobina determinados
en base a las dimensiones de alambre)
y calcular la tensión de la bobina, el
número de espiras y el porcentaje de cobre
respecto al espacio libre, para obtener el
rendimiento máximo. De estos cálculos,
el valor inicial de la longitud de la bobina
puede ser variado para mejorar el
rendimiento.
Aplicaciones del
calentamiento de alambre
Actualmente el calentamiento inductivo
se aplica a una amplia gama de procesos
para alambre, tratando tanto alambres
individuales como varios alambres para-
lelos o alambres trenzados que forman
cables.
El calentamiento del alambre se aplica
en varios campos: calentamiento antes
del
trefilado;
calentamiento
antes
del encapsulado (por ejemplo para la
fabricación de cables eléctricos recubiertos
de PVC); tratamiento térmico del alambre
(normalmente temple, a veces seguido
de revenido); recocido de cables de
uno o varios torones; calentamiento
del alambre antes del revestimiento
(tanto con revestimiento de metal o con
compuestos aislantes); relajación como
las que se realiza en los alambres para
hormigón pretensado, y precalentamiento
antes de un proceso de calentamiento
convencional.
Panorámica de
los procesos de
calentamiento por
inducción del alambre
en detalle:
Calentamiento antes del trefilado
A veces es necesario calentar ciertos tipos
de alambre antes del trefilado para evitar
daños en la superficie causados por el
proceso de trefilado.
Calentamiento antes del encapsulado
Se aplica generalmente a los alambres
de aluminio, de un solo hilo y trenzados.
El alambre es precalentado cuando sale
del rodillo del desenrollador y la bobina
de inducción es colocada en la curva
catenaria de la línea del alambre.
El alambre pasa a través de la bobina
de inducción cuando es calentado
a aproximadamente 250°F (120°C) y
luego, pasa inmediatamente al proceso
de encapsulado donde el PVC fluye
uniformemente sobre el alambre.
La longitud de la bobina de inducción
depende de la velocidad del proceso y de la
profundidad del calentamiento requerida
a través de la sección transversal del
alambre. Dado que no es esencial calentar
completamente el alambre, la longitud
de la bobina de inducción en la mayoría
de las aplicaciones va de 20” A 40” (de 0,5m
a 1m).
Tratamiento térmico del alambre
El temple y revenido en continuo del
alambre de acero es particularmente
importante para ciertos tipos de aplica-
ciones como la producción de barras
deformadas para estructuras de refuerzo
del hormigón.
Esto se obtiene usando un proceso
horizontal en línea, donde se realiza
el calentamiento del alambre a una
temperatura
de
austenización
de
1.742°F (950°C), seguido de enfriamiento
rápido con agua y recalentamiento a
una temperatura de entre 660°F (350°C)
y 842°F (450°C) para el revenido final; la
temperatura depende de los requisitos
finales de resistencia a la tracción del
producto. Radyne ha patentado un
proceso llamado “Hi-Bond” para esta
aplicación específica.
Recocido
Los alambres de acero pueden ser
calentados por inducción, normalmente a
una temperatura de 1.290°F (700°C), para
el proceso de recocido, tanto individual-
mente (para varios diámetros) como en
configuración
múltiple
(normalmente
Tipo de desenrollador
que depende del
diámetro del alambre
Arrastradores Arrastradores
Arrastra-
dores
Endere-
zadora
Sistema
de lavado
Estación de pre-
calentamiento por
inducción
Sección de post-
calentamiento
por inducción
Enfriamiento
rápido
Estación de
revenido
Enfriamiento
final
Protec-
ción del
producto
Cizalla
Desviador/unidad
opcional de corte a
medida y atado
Enrollador tipo
molinete o caja
Figura 2
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La línea para el tratamiento térmico en continuo de alambre de Radyne
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