Si su horno funciona a más de 950°C, transporta cargas pesadas o irregulares, o funciona en un ciclo continuo con choque térmico frecuente, un cesta de tratamiento térmico fundida es casi siempre la mejor opción. Si su proceso se ejecuta a temperatura moderada, necesita un flujo rápido de aire o gas alrededor de piezas pequeñas, o necesita mantener el peso de la canasta bajo para ahorrar energía, un cesta de malla forjada o de alambre Por lo general, le brindará un mejor servicio y le costará menos por adelantado. La respuesta correcta depende menos de las preferencias y más del peso de la carga, el tipo de horno y cuántos ciclos térmicos tiene que sobrevivir la canasta.

Comparación rápida: canasta fundida versus canasta de malla de alambre

Ambos tipos de cesta se utilizan en hornos de cámara, de foso, de empujador, de vacío y de solera de rodillos, pero se construyen de manera diferente y se comportan de manera diferente bajo calentamiento y enfriamiento repetidos. La siguiente tabla resume las diferencias prácticas que más importan al especificar una canasta.

Por qué las cestas fundidas soportan mejor cargas pesadas y de alta temperatura

Una canasta fundida se produce mediante fundición a la cera perdida o fundición centrífuga, lo que permite que las nervaduras de soporte internas, las juntas de las esquinas y las secciones de carga se formen como una única estructura continua en lugar de ensamblarse a partir de piezas soldadas separadas. Esto es importante porque las uniones soldadas suelen ser el primer punto de falla en un accesorio de horno. Bajo calentamiento repetido por encima de los 1000 °C y enfriamiento rápido, una unión soldada experimenta tensión térmica concentrada en la línea de soldadura, mientras que una estructura fundida distribuye esa tensión a través de una sección transversal con una transición suave.

En términos prácticos, una canasta fundida construida con aleaciones resistentes al calor como 1.4849 o 2.4879 generalmente puede soportar varios cientos de kilogramos de piezas distribuidas de manera desigual sin hundimientos localizados, lo cual es común cuando los engranajes en bruto, los ejes o los componentes forjados se cargan descentrados. La fundición centrífuga es particularmente efectiva para producir secciones de pared densas y de grano fino que resisten la deformación por fluencia a altas temperaturas sostenidas, lo que la convierte en una ruta preferida para las cestas utilizadas en hornos de solera de rodillos continuos o de empuje donde el accesorio casi nunca se enfría completamente entre ciclos.

Situaciones en las que una canasta fundida es la decisión correcta

• La temperatura de funcionamiento del horno está constantemente por encima de 950 °C a 1150 °C
• El peso de carga por cesta supera aproximadamente entre 150 y 300 kg
• Las piezas tienen forma irregular y crean cargas puntuales concentradas.
• La línea funciona continuamente con un enfriamiento mínimo entre cargas.
• La vida útil de la canasta se mide en años en lugar de meses, y el tiempo de inactividad para reemplazarla es costoso

Por qué las mallas de alambre y las cestas forjadas ganan en peso y flujo de aire

La malla de alambre y las cestas forjadas se fabrican a partir de barras de acero formadas o alambre que se suelda en una estructura de rejilla o tejido de cesta. Debido a que las secciones de las paredes son delgadas y abiertas, estas cestas transportan mucha menos masa térmica que un equivalente fundido del mismo tamaño. Esa diferencia no es trivial: en los hornos de carburación con gas o de soldadura fuerte al vacío, cada kilogramo de masa del dispositivo debe calentarse y enfriarse junto con las piezas de trabajo, y una cesta más ligera puede reducir el tiempo del ciclo y el coste energético asociado en un margen mensurable.

La estructura de malla abierta también permite que el aceite de enfriamiento, el gas protector o la atmósfera de vacío lleguen a la superficie de la pieza de trabajo de manera más uniforme, razón por la cual las cribas de malla son equipo estándar en hornos de soldadura fuerte al vacío y cementación de baja presión. Para sujetadores pequeños, componentes de cojinetes o piezas de paredes delgadas que no generan cargas puntuales pesadas, una canasta de malla soldada suele ser más liviana en la grúa, más fácil de cargar con el brazo robótico y menos costosa de reemplazar cuando eventualmente se desgasta.

Situaciones en las que una cesta de malla de alambre tiene más sentido

• Las piezas son pequeñas, ligeras y están distribuidas uniformemente en el suelo de la cesta.
• Se requiere una rápida penetración de gas o aceite, como en la carburación o la soldadura fuerte al vacío.
• La temperatura del horno se mantiene por debajo de aproximadamente 950 °C durante el funcionamiento normal
• El presupuesto favorece un costo inicial más bajo con reemplazos más frecuentes
• Se prefiere la reparación in situ mediante soldadura a esperar a que se reemplace la pieza fundida.

Gama de cestas de tratamiento térmico destacadas

La comparación anterior se vuelve más fácil de aplicar una vez que vea cómo se construyen realmente estas estructuras. La siguiente selección muestra diseños de canastas de malla soldada y fundida que se utilizan en aplicaciones de vacío, solera de rodillos y hornos multipropósito.

Gama de productos de cestas de tratamiento térmico

Desde cestas apilables para hornos de vacío hasta pantallas de malla soldada y cestas de carga combinadas, cada diseño está diseñado para un tipo de horno, perfil de carga y rango de temperatura específicos.

Cesta de tratamiento térmico apilable Cesta fundida Pantalla de malla metálica Malla de alambre Cesta de carga soldada 310S Cesta soldada Cesta de malla versátil Malla de alambre Cesta de carga combinada Fundido soldado

Cómo encaja la canasta en el resto del sistema de carga del horno

Una cesta rara vez funciona sola. Se asienta sobre una bandeja base de tratamiento térmico, se coloca mediante un dispositivo de tratamiento térmico y, a menudo, viaja a través del horno sobre rodillos del horno o un rodillo de solera diseñado para hornos de cinta de eslabones fundidos. Al evaluar la construcción de fundición versus la de malla, es útil observar todo el sistema de carga en lugar de la canasta de forma aislada.

• Bandejas base y accesorios: Las bandejas de base de tratamiento térmico y los accesorios de tratamiento térmico soldados a menudo utilizan el mismo grado de aleación que la canasta para que las tasas de expansión térmica coincidan, evitando que se atasquen o se agrieten en los puntos de contacto.
• Componentes de transporte del horno: En las líneas continuas, los rodillos del horno para el funcionamiento continuo del horno y los rieles y rodillos del horno AFC transportan la canasta a través de la zona de calentamiento, por lo que el peso de la canasta afecta directamente el desgaste de los rodillos y la carga de accionamiento.
• Tubos de calor radiante: En los hornos a gas, los tubos de calor radiante controlan la uniformidad con la que el calor llega a la pared de la cesta, lo cual es una razón más por la que se prefieren las cestas de malla cuando la prioridad es una transferencia de calor rápida y uniforme a través de una estructura abierta.
• Estructuras de soporte: Los pilares del horno y un cabezal empujador AFC mantienen la canasta alineada a medida que avanza, lo que es particularmente importante para las canastas fundidas más pesadas que pueden desplazar el centro de carga si el posicionamiento no es preciso.
• Equipo auxiliar: Componentes como las aspas de un ventilador Ipsen para circulación atmosférica también interactúan con el diseño de la canasta, ya que una canasta de malla abierta permite que el flujo de gas impulsado por el ventilador llegue a la carga de manera más uniforme que una estructura fundida densa.

Para aplicaciones de precisión, como componentes aeroespaciales o de rodamientos, una canasta de fundición de precisión construida con tolerancias estrictas en los puntos de soporte puede reducir la distorsión de la pieza de trabajo al mantener el espacio entre los soportes internos por debajo de aproximadamente 200 mm, lo cual es un factor significativo independientemente de si la carcasa exterior está fundida o soldada.

Lista de verificación de selección práctica

Utilice la lista de verificación a continuación como referencia rápida al especificar una canasta nueva para una línea de horno nueva o existente.

Recomendación final

No existe una canasta única que sea universalmente mejor, solo una que se adapta mejor a un horno, carga y perfil de temperatura determinados. Las cargas pesadas e irregulares en hornos de ciclo alto y alta temperatura requieren una canasta fundida construida con una aleación resistente al desgaste y a la fatiga térmica. Las cargas livianas y distribuidas uniformemente que necesitan una rápida penetración en la atmósfera y una menor masa térmica se sirven mejor con una canasta de malla de alambre soldado. En realidad, muchas líneas de producción utilizan ambos: cestas fundidas para los hornos más pesados ​​y de mayor funcionamiento, y cestas de malla para procesos más ligeros y de ciclos más rápidos, adaptando cada accesorio al trabajo que mejor realiza.