La cementación es un proceso que normalmente se aplica a las piezas de automóviles, como las cajas de cambios, y consiste en carbonizar la superficie de un metal para que soporte el desgaste. El proceso requiere la presencia de un horno, tubos radiantes y elementos de calentamiento. Cuando se usan juntos, se ha demostrado que dos productos de Kanthal (los tubos radiantes Kanthal® AF y los elementos de calentamiento Tubothal®) brindan valores nominales de potencia más altos que cualquier otro sistema de calentamiento metálico en el mercado actual.
Los elementos de calentamiento eléctrico Tubothal® de Kanthal pueden funcionar a una potencia de salida mucho mayor que los elementos de calentamiento de cartucho convencionales. Con una potencia de salida de hasta 45 kW/m (12,2 LW/ ft) de longitud, un solo elemento de calentamiento Tubothal® puede reemplazar hasta tres elementos de calentamiento de diseño estándar, lo que genera importantes ahorros.
El uso del calentamiento eléctrico no solo reduce las emisiones de CO2 (hasta llegar a cero si se utiliza electricidad renovable), sino que también mejora la eficiencia energética general, ya que se minimizan las pérdidas de gases de combustión. Además, hace que el ambiente alrededor del horno sea más silencioso, limpio y seguro.
Cuando se usa en combinación con los tubos radiantes Kanthal® AF o APM, los elementos de calentamiento Tubothal® pueden ofrecer un proceso de cementación que casi no necesita mantenimiento.
Krister Wickman, Global Product Manager High Temperature Tubes, Tubothal® and Bayonet Heating Elements at Kanthal."A diferencia de los tubos de NiCr tradicionales, la película de óxido de aluminio en la superficie interior y exterior del tubo radiante y en el propio material del calentador los protege contra la contaminación por el carbono de la atmósfera, que puede causar incrustaciones en la superficie del tubo", explica Krister Wickman, director global en Kanthal de tubos para altas temperaturas, elementos de calentamiento tubulares y de bayoneta.
"Cuanto más gruesa se vuelve la capa de la incrustación, más difícil es que el elemento pueda disipar el calor. Con el tiempo, el elemento calefactor se sobrecalienta y debe ser reemplazado; durante ese tiempo, el horno estará fuera de servicio, lo que provocará pérdidas de producción", continúa.
Mientras que los tubos de NiCr tienden a oxidarse, corroerse o doblarse con el tiempo —lo que requiere un mantenimiento regular y, por lo tanto, ralentiza la producción—, los tubos Kanthal® AF aún parecen nuevos después de dos años de uso.
Thomas Lewin, Senior Design Engineer at Kanthal."La masa térmica reducida de los tubos Kanthal® AF y la baja masa térmica de los elementos calefactores Tubothal® tienen un impacto positivo en el proceso de tratamiento térmico", explica Thomas Lewin, ingeniero de diseño superior de Kanthal.
Por último, pero no menos importante, Lewin explica que la mayor potencia proporcionada por los tubos Kanthal® AF y los elementos de calentamiento Tubothal® se traduce directamente en un mayor rendimiento en el proceso de cementación.
"La combinación permite agregar más carbono en menos tiempo, lo que contribuye a mejorar la productividad", concluye.
Las principales ventajas de la cementación eléctrica
- Cero emisiones
Al electrificar la cementación, se pueden eliminar todas las emisiones de CO2 generadas por los quemadores de gas. Cuando se utiliza electricidad ecológica, las emisiones de CO2 son casi nulas. - Mejor eficiencia térmica
Los quemadores de gas ofrecen una eficiencia térmica deficiente debido a las altas pérdidas de gases de combustión. Por el contrario, la eficiencia térmica de la calefacción eléctrica puede llegar a más del 90 %. - Menos mantenimiento
Los tubos radiantes Kanthal® AF o APM y los elementos de calentamiento Tubothal® endurecen la superficie casi sin mantenimiento, ya que los tubos no se oxidan, corroen ni doblan con el tiempo, lo que evita el sobrecalentamiento y el posterior fallo.
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