¿Qué es lo nuevo en tecnología de tratamiento térmico?

El crecimiento de la fabricación aditiva está creando nuevos desafíos en el campo de la tecnología de tratamiento térmico y provoca un cambio hacia la electrificación y una mayor flexibilidad de los equipos de tratamiento. Se espera que estos cambios también afecten al tratamiento térmico en otras industrias.

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Aunque pequeña en escala, la fabricación aditiva de metales está creciendo rápidamente y está imponiendo nuevas demandas a los procesos de tratamiento térmico. De hecho, el tratamiento térmico es una parte importante para lograr la uniformidad y la consistencia en las piezas terminadas, lo que será esencial para que la fabricación aditiva haga la transición de la producción a pequeña escala a la producción masiva.

"Hoy en día, la fabricación aditiva es un proceso muy manual en el que las piezas se transportan físicamente de una estación a otra para cada paso del proceso", dice Dilip Chandrasekaran, jefe de Investigación y Desarrollo y Tecnología de Kanthal. "Lo que veremos en el futuro a medida que la industria crezca son procesos más automatizados donde las impresoras 3D alimentan las piezas en el tratamiento posterior. Tendrá que ser suave y aerodinámico, y el calentamiento tendrá que realizar diferentes procesos".

A medida que las piezas fabricadas se vuelven más pequeñas e intrincadas, será necesario desarrollar y personalizar nuevos tipos de hornos específicamente para la industria de fabricación aditiva.

Smaller and more intricate parts will require new types of furnaces."Requerirá hornos que puedan eliminar aglutinantes, productos de sinterización y proporcionar refrigeración", añade Chandrasekaran. "Pero la tecnología AM se está moviendo tan rápido que es difícil de predecir".

Cómo hacer la transición hacia el calentamiento eléctrico

Más allá de la fabricación aditiva, los fabricantes de muchas industrias pesadas están buscando cada vez más electrificar sus procesos de tratamiento térmico. Muchas empresas ya están reemplazando replacing calentadores de gas por eléctricos, lo que no solo elimina las emisiones, sino que también proporciona un mejor control y previsibilidad.

"El impulso para mejorar la sostenibilidad, la circularidad, la automatización y la digitalización, todo esto está afectando a otras industrias, por lo que también afectará el tratamiento térmico", dice Chandrasekaran. "En industrias pesadas como la automotriz, el acero, el aluminio y de petroquímicos, que son grandes emisores de CO2, el impulso para hacer un cambio es particularmente fuerte".

El ritmo del cambio es más rápido en los mercados donde la electricidad es barata y está fácilmente disponible. Esta tendencia es clara en el norte de Europa, pero menos en los Estados Unidos, donde los precios del gas natural son bajos, por lo que los ahorros potenciales de costos no son tan obvios aunque aún son posibles.

En muchos lugares, las incertidumbres en torno a la oferta y la demanda de electricidad también obstaculizarán la transición. Pero en general, a medida que entre una legislación gubernamental más estricta, la emisión de CO2 se volverá más costosa por el aumento de las tarifas e impuestos, y esto acelerará el impulso hacia la electrificación.

"El primer paso para hacer que el tratamiento térmico sea libre de carbono es instalar calentadores eléctricos, y eso es algo que ya se puede hacer hoy en día", dice Dilip. "El siguiente paso es usar electricidad de una fuente libre de combustibles fósiles. En esencia, ha eliminado todas las emisiones del proceso".

El desafío para los fabricantes de equipos de calentamiento será ampliar sus soluciones. En la actualidad, los calentadores eléctricos pueden reemplazar a los calentadores de gas y quemadores de gas en grandes instalaciones, como en la fabricación aditiva. Pero para completar la transición en industrias aún más grandes, como la siderúrgica y la petroquímica, se necesitarán calentadores de mayor potencia.

Cómo hacer más con menos

La flexibilidad es otra demanda creciente cuando se trata de tecnología de tratamiento térmico, y durante la próxima década se espera que los equipos realicen múltiples tareas dentro del mismo proceso.

"En lugar de tener pasos y procesos separados para el enfriamiento, el recocido, y demás, tendremos que combinar más funciones en el mismo equipo", explica Chandrasekaran. "Esto reducirá los pasos de producción y, por lo tanto, reducirá los costes".

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