1.4852 Cestas de tratamiento térmico personalizadas diseñadas para clientes franceses

Estudio de caso del cliente. Ingeniería de cestas de tratamiento térmico y rediseño estructural.
El cliente:Francia
Producto:Cestión de tratamiento térmico personalizada
El material: 1.4852 Aleación resistente al calor
Temperatura de trabajo:950 °C
Condición del proceso:Aproximadamente 1,2% C, apagado por aceite
Peso de la canasta:Aproximadamente 31,5 kg, incluida la malla interna
Carga por canasta:Aproximadamente 70 kg.
Carga en el horno:9 canastas por lote
Servicio:Análisis estructural + rediseño de los accesorios + dibujo de ingeniería
El proveedor:Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd. (FH® Alloy) y sus subsidiarias

Resumen del proyecto
FH® Alloy recibió una solicitud de France Customers para el rediseño de cestas de tratamiento térmico utilizadas en un proceso de apagado de aceite a alta temperatura.

El cliente ya utilizaba cestas de fabricación convencional, pero después de un servicio repetido, habían aparecido varios problemas estructurales, en particular deformación de la pared lateral y daños relacionados con la soldadura.

En lugar de simplemente reproducir la cesta existente, el cliente pidió a FH® Alloy que evaluara si la estructura podía mejorarse.

El cliente nos proporcionó:

• Dimensiones principales de la cesta
• Peso de la canasta existente
• Requisito de material
• Arreglo de carga del horno
• Carga por canasta
• Temperatura de funcionamiento
• Proceso de apagado
• Fotos de cestas usadas y deformadas
• Áreas problemáticas alrededor de las juntas soldadas

Sobre la base de esta información de operación, FH® Alloy desarrolló un nuevo concepto estructural y preparó el dibujo final de ingeniería 3D para su revisión por parte del cliente.

Condiciones de explotación del cliente
El cliente proporcionó información detallada sobre el entorno de funcionamiento real del horno.

El cliente también indicó posibles cantidades futuras de 20, 50 y 100 canastas si el diseño y el rendimiento de la prueba cumplían con las expectativas.

Problemas existentes en la cesta
Las canastas existentes se fabricaron utilizando una estructura fabricada tradicionalmente que constaba principalmente de un marco base y paredes laterales ensambladas por soldadura.
Después de una operación repetida a altas temperaturas y el apagado del aceite, el cliente observó varios problemas.

Deformación de las paredes laterales
Las fotos de las canastas usadas mostraron deformaciones visibles alrededor de las secciones laterales inferiores.
Los ciclos repetidos de calentamiento y apagado pueden generar una tensión térmica sustancial en los accesorios de tratamiento térmico, especialmente alrededor de:

• Secciones largas sin soporte
• Miembros de la pared lateral
• Áreas de conexión
• Las demás articulaciones soldadas

Con el tiempo, estas áreas pueden distorsionarse gradualmente.

Las cuentas de soldadura y los problemas articulares
El cliente también informó de problemas con las cuentas de soldadura, particularmente alrededor de los lados más cortos de la cesta.

El método de construcción original se basaba en múltiples juntas soldadas entre la base y el marco circundante.

En ciclos térmicos repetidos, las regiones soldadas pueden convertirse en puntos de concentración de tensión porque el metal de soldadura,la zona afectada por el calor y el material de origen circundante no siempre responden de manera idéntica durante el calentamiento y el enfriamiento.

Por esta razón, France Customers ha solicitado específicamente a FH® Alloy:
¿Se podría rediseñar la cesta con una estructura más integrada para reducir la dependencia de las juntas soldadas?
Esto se convirtió en uno de los principales objetivos de ingeniería del proyecto.

El cliente solicitó una estructura más integrada
Francia Los clientes estaban interesados en la posibilidad de utilizar un concepto estructural más monobloque o integrado en lugar de confiar enteramente en la fabricación soldada convencional.

El objetivo no era simplemente eliminar todas las soldaduras, sino reducir las conexiones soldadas innecesarias en las áreas críticas de carga.

Para FH® Alloy, el objetivo de ingeniería se convirtió por lo tanto en:
Reducir los puntos de tensión de las soldaduras + Mejorar la rigidez estructural + Controlar el peso de las fijaciones + Mantener la capacidad de carga

Análisis de ingeniería de la aleación FH®
Antes de preparar el dibujo final, FH® Alloy revisó la estructura existente del cliente y las áreas de falla reales.
Se tuvieron que considerar varios factores al mismo tiempo.
1. Resistencia a altas temperaturas
La cesta funciona a una temperatura aproximada de 950 °C.
A esta temperatura, el material de fijación debe mantener una resistencia mecánica adecuada mientras soporta tanto su propio peso como la carga de la pieza de trabajo.
El material especificado fue:
1.4852 aleación resistente al calor
Este material se utiliza ampliamente para componentes de hornos y herramientas de tratamiento térmico expuestas a temperaturas elevadas.

2. Ciclos térmicos de condensación de aceite
A diferencia de los accesorios que se enfrían gradualmente en el aire, estas canastas están sujetas a extinción por aceite.
Eso significa que la estructura experimenta repetidamente:
Calentamiento → Tensión a alta temperatura → Refrigeración rápida → Recalentamiento

Este ciclo térmico puede contribuir a:

• Fatiga térmica
• Deformación
• Distorsión local
• Crackeo de soldadura
• Relajación estructural

Por lo tanto, la canasta requería algo más que una simple resistencia a la carga estática.

3Distribución de la carga
Cada canasta contiene aproximadamente:
70 kg de piezas de trabajo
mientras que la canasta misma pesa aproximadamente:
31.5 kg, incluida la malla interna.
Por lo tanto, la estructura de soporte necesitaba distribuir la carga en toda la base en lugar de crear una tensión localizada excesiva.
FH® Alloy revisó la relación entre:

• Cuadro inferior
• Paredes laterales
• Miembros de apoyo interno
• Ubicaciones de apoyo verticales
• Miembros de la cruz

antes de establecer la nueva estructura.

4. Estabilidad de apilamiento
El cliente carga 9 cestas en el horno, dispuestas de la siguiente manera:
3 pilas × 3 cestas de altura
Esto significa que las canastas inferiores no sólo soportan sus propias piezas de trabajo, sino que también participan en la transmisión de la carga de las canastas apiladas arriba.
Por lo tanto, la estructura rediseñada debía proporcionar confiables:

• Transferencia de carga vertical
• Alineación de las pilas
• Posicionamiento
• Rigididad estructural

mientras permanece apto para una operación repetida en horno.

Refuerzo de la estructura lateral
Una de las mejoras de diseño más importantes fue el refuerzo de las zonas donde el cliente había experimentado previamente deformaciones.

Las fotos de la cesta utilizadas indicaban claramente deformaciones cerca de la estructura lateral inferior.

Sobre la base de estas observaciones, FH® Alloy incorporó soporte estructural adicional en la canasta rediseñada.

El objetivo era:

• Reducir el movimiento excesivo de las paredes laterales
• Mejorar la rigidez lateral
• Es mejor distribuir las cargas.
• Reducir la concentración de estrés
• Mejorar la estabilidad dimensional después de ciclos térmicos repetidos

Reducción de la dependencia de las juntas de soldadura críticas
Otra consideración importante del diseño fue la preocupación del cliente por las cuentas de soldadura.
En lugar de copiar directamente la cesta soldada original, FH® Alloy desarrolló una estructura utilizando componentes de aleación más integrados resistentes al calor en el marco primario,con una longitud de más de 20 mm,.
Este enfoque está destinado a reducir el número de zonas soldadas críticas expuestas a tensiones térmicas repetidas.
Por consiguiente, el concepto rediseñado se centró en:
Integración estructural + Conexiones estratégicas + Refuerzo
en lugar de la fabricación de marcos convencionales por sí sola.

De las fotos usadas en la cesta a un nuevo diseño 3D
Una característica clave de este proyecto fue que el cliente no se limitó a proporcionar un dibujo de producción completo.
En cambio, France Customers suministró:

• Información sobre la cesta existente
• Parámetros de funcionamiento del horno
• Fotografías de canastas usadas
• Lugares de deformación reales
• Problemas de soldadura
• Requisitos de carga
• Método de apilamiento

FH® Alloy utilizó esta información como base para el desarrollo de la ingeniería.

El proyecto siguió el siguiente proceso:
Análisis de la canasta existente
→ Identificación del área de falla
→ Revisión de las condiciones de funcionamiento
→ Optimización estructural
→ Modelado 3D
→ Dibujo de ingeniería
El modelo 3D final desarrollado por FH® Alloy incorporó la estructura de soporte y refuerzo revisada basada en las condiciones reales de servicio del cliente.

Diseño final de los accesorios
El diseño final incluyó varias áreas estructurales funcionales.
Estructura de base integrada
El marco inferior proporciona la base de carga principal para la cesta y distribuye la carga de la pieza de trabajo.
Cuadros laterales reforzados
El marco circundante fue optimizado para aumentar la rigidez y abordar la deformación observada previamente por el cliente.
Miembros de apoyo cruzado
Los soportes transversales adicionales ayudan a controlar el movimiento estructural mientras se distribuyen las cargas a través de la canasta.
Estructura de apoyo interna
La estructura interna proporciona soporte para las piezas de trabajo del cliente y una disposición de malla extraíble o integrada.
Características de apilamiento
La geometría de la cesta fue diseñada para soportar una apilamiento estable de múltiples capas dentro del horno.

Por qué se especificó 1.4852
El cliente especificó 1.4852 aleación resistente al calor para el proyecto.
Para las herramientas de tratamiento térmico a alta temperatura, la selección del material es crítica porque el accesorio debe resistir tanto la carga mecánica como los ciclos térmicos repetidos.

1.4852 se utiliza en aplicaciones industriales de alta temperatura debido a su combinación de:

• Resistencia a altas temperaturas
• Resistencia a la oxidación
• Estabilidad térmica
• Resistencia a ciclos de calentamiento repetidos

Para este proyecto, la selección de materiales y el diseño estructural tuvieron que ser evaluados juntos en lugar de independientemente.

Resumen de la ingeniería del proyecto

Ingeniería en vez de simple copia
Este proyecto demuestra una diferencia importante entre la fabricación simple de equipos originales y la ingeniería de accesorios basada en aplicaciones.
Francia Los clientes no exigían a FH® Alloy que simplemente reproduciera la cesta existente.
El cliente quería que analizáramos por qué el diseño existente se estaba deformando y si la estructura podía mejorarse.
Por lo tanto, FH® Alloy abordó el proyecto desde la perspectiva de:
Condiciones de funcionamiento + modos de falla existentes + requisitos de carga + viabilidad de fabricación
y convertido esta información en un nuevo diseño de los accesorios.

Diseño de los accesorios de tratamiento térmico personalizados por FH® Alloy
Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd. (FH® Alloy) ofrece soluciones de ingeniería y fabricación personalizadas para herramientas de tratamiento térmico, que incluyen:

• Cestas de tratamiento térmico
• Instalaciones de tratamiento térmico
• Envases para hornos
• Cestas de aceite
• Instalaciones para hornos de carburador
• Instalaciones para hornos de vacío
• Cestas de horno apilables
• Componentes fundidos de aleación resistentes al calor

Los clientes pueden proporcionar dibujos completos o información básica de funcionamiento.
Si un accesorio existente tiene problemas de deformación, grietas o corta vida útil, FH® Alloy también puede evaluar la estructura existente y desarrollar un diseño optimizado.

¿Qué información necesitamos para el diseño de los accesorios?
Para un proyecto de luminarias de tratamiento térmico personalizado, la siguiente información es útil:

• Tipo de horno
• Temperatura de trabajo
• Atmosfera del horno
• Método de apagado
• Dimensiones de la zona de carga
• Carga máxima del horno
• Dimensiones de la pieza de trabajo
• Peso de la pieza
• Cantidad por canasta
• Número de canastas apiladas
• Material de fijación requerido
• Fotografías de los accesorios existentes
• Localizaciones de fallas o deformaciones existentes

Sobre la base de esta información, FH® Alloy puede apoyar:
Revisión de la solicitud → Evaluación del material → Diseño estructural → Dibujo 3D → Fabricación

Sobre la aleación FH®
Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd. (FH® Alloy) se especializa en componentes de aleación resistentes al calor y herramientas de horno personalizadas para aplicaciones industriales de tratamiento térmico.
Nuestra gama de productos incluye accesorios de tratamiento térmico, cestas de horno, bandejas de horno, tubos radiantes, rodillos de horno, componentes fundidos centrífugos y otras piezas de aleación de alta temperatura personalizadas.
Diseño personalizado. Aleaciones resistentes al calor. fundición. mecanizado. herramientas de horno.