Instalaciones de cocinas de agua de horno de vacío para tratamiento térmico a altas temperaturas

Estudio de caso de cliente | Diseño y fabricación personalizados para RTI, Francia
Cliente:RTI, Francia
Producto: Cesta de horno de vacío personalizada / Accesorio de tratamiento térmico
Aplicación: Tratamiento térmico al vacío a alta temperatura y temple al agua
Temperatura máxima del horno: 1200°C
Temperatura del agua de temple: 20–50°C
Carga máxima del horno: 800 kg
Zona de carga: 1200 × 800 × 800 mm
Servicio: Diseño de ingeniería + Dibujo + Fabricación
Fabricante: Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd. (FH® Alloy)

Resumen del proyecto
FH® Alloy fue contratado por RTI, Francia, para desarrollar un sistema de cesta de horno de vacío y accesorio de tratamiento térmico personalizado para un horno de vacío a alta temperatura con un proceso de temple al agua.A diferencia de un proyecto estándar de "construir según plano", el cliente proporcionó los parámetros operativos principales del horno, los límites de carga y el espacio de carga disponible, mientras que

FH® Alloy fue responsable de diseñar la estructura del accesorio, preparar los planos de fabricación y producir la herramienta de horno terminada.Las condiciones de operación presentaron un desafío de ingeniería exigente. El accesorio estaría expuesto a temperaturas del horno de hasta

1200°CTemperatura del agua de temple20–50°CCarga máxima del horno800 kgZona de carga del horno1200 × 800 × 800 mmServicio de diseñoDiseño personalizado | Material personalizado | Tamaño personalizado | Fabricación OEM

Requisitos del cliente

RTI proporcionó a FH® Alloy los parámetros clave del horno y del proceso requeridos para el desarrollo del accesorio.
Parámetro

Desafío de ingeniería: de 1200°C a temple al agua

Una de las consideraciones más importantes en este proyecto fue el gran cambio de temperatura entre la etapa de tratamiento térmico y la etapa de temple al agua.
El accesorio puede operar a temperaturas cercanas a los 1200°C antes de entrar en agua de temple a aproximadamente 20–50°C.

Este ciclo térmico severo puede crear una tensión térmica sustancial dentro de la estructura del accesorio.

Por lo tanto, el diseño de ingeniería tuvo que abordar:

Expansión térmica a alta temperatura

• Contracción térmica durante el enfriamiento rápido
• Choque térmico durante el temple al agua
• Deformación estructural después de ciclos repetidos
• Distribución de carga bajo condiciones de alta temperatura
• Drenaje de agua durante el temple
• Estabilidad del accesorio durante la carga, calentamiento, temple y descarga
• Estas condiciones hacen que los accesorios de horno de temple al agua sean considerablemente más exigentes que las cestas de horno convencionales utilizadas solo para calentamiento y enfriamiento al aire.

Diseño del accesorio basado en la zona de carga del horno

El espacio de carga del horno disponible era:
1200 × 800 × 800 mm

Servicio de diseño
El equipo de ingeniería tuvo que equilibrar varios factores:

Máximo uso del espacio del horno
La estructura de la cesta tuvo que hacer un uso efectivo del volumen disponible del horno manteniendo un espacio adecuado para la carga, descarga y operación del horno.
Resistencia estructural

El horno permitía una carga máxima de 800 kg.
Por lo tanto, el diseño del accesorio necesitaba suficiente resistencia estructural evitando un peso propio innecesario que reduciría la carga útil disponible para las piezas de trabajo del cliente.
Distribución uniforme de la carga

La estructura de soporte se diseñó para distribuir la carga de la pieza de trabajo lo más uniformemente posible y reducir la concentración de tensión local a temperaturas elevadas.
Tolerancia a la expansión térmica

A temperaturas de hasta 1200°C, la expansión dimensional se convierte en una consideración de ingeniería importante.
Por lo tanto, el diseño necesitaba permitir el movimiento térmico en lugar de restringir excesivamente la estructura, ayudando a reducir el riesgo de distorsión durante los ciclos de tratamiento térmico repetidos.
Consideraciones de diseño para el temple al agua

Los accesorios de temple al agua requieren consideraciones estructurales adicionales que no son tan críticas para las herramientas de tratamiento térmico convencionales.
Estructura abierta

Una estructura de marco abierto adecuada ayuda a que el agua de temple llegue rápidamente a las piezas de trabajo y a las superficies del accesorio.
Drenaje rápido de agua

La geometría debe evitar cavidades cerradas innecesarias o áreas donde el agua pueda permanecer atrapada después del temple.
Reducción de la concentración de tensión térmica

Las transiciones de sección, las juntas y los miembros de soporte deben diseñarse cuidadosamente para minimizar la tensión localizada durante los cambios rápidos de temperatura.
Rigidez estructural

El accesorio debe mantener suficiente rigidez durante la carga y el manejo, al tiempo que acomoda la expansión y contracción térmica.
Por lo tanto, el diseño final requiere un equilibrio entre resistencia, peso, movimiento térmico y eficiencia de temple.
De parámetros del cliente a planos de fabricación

Una de las características clave de este proyecto fue que RTI no proporcionó simplemente un plano de producción terminado para que FH® Alloy lo fabricara.
En cambio, FH® Alloy proporcionó un servicio de ingeniería a fabricación.
El flujo de trabajo del proyecto incluyó:

Parámetros del horno → Análisis de la aplicación → Diseño estructural → Preparación de planos → Revisión del cliente → Fabricación → Inspección
1. Revisión de las condiciones de operación

FH® Alloy revisó los:
Dimensiones del horno

• Temperatura máxima del horno
• Temperatura de temple al agua
• Carga máxima
• Espacio de carga
• Requisitos del proceso de tratamiento térmico
• 2. Desarrollo del concepto estructural

Basado en las condiciones de operación, la estructura del accesorio se desarrolló considerando:
Capacidad de carga

• Resistencia a alta temperatura
• Expansión térmica
• Comportamiento del temple al agua
• Requisitos de manejo
• Limitaciones dimensionales
• 3. Preparación de planos de ingeniería

FH® Alloy preparó los planos del accesorio de acuerdo con el diseño estructural propuesto.
Los planos proporcionaron la base para la revisión del cliente y la producción posterior.
4. Fabricación

Una vez finalizado el diseño, los componentes del accesorio se fabricaron y ensamblaron de acuerdo con los planos aprobados y los requisitos técnicos.
5. Inspección final

Antes de la entrega, se inspeccionaron aspectos clave del accesorio terminado, incluyendo:
Dimensiones generales

• Geometría estructural
• Condición de ensamblaje
• Áreas de conexión críticas
• Condición de la superficie
• Conformidad con los planos aprobados
• Por qué el peso del accesorio importa en un horno de 800 kg

El horno tiene una capacidad de carga máxima especificada de 800 kg.
Por esta razón, el diseño del accesorio debe considerar no solo si la herramienta en sí es lo suficientemente fuerte, sino también la relación entre:
Peso del accesorio + Peso de la pieza de trabajo ≤ Carga máxima del horno

Un accesorio excesivamente pesado reduce la cantidad de producto que se puede procesar en cada ciclo del horno.
Por lo tanto, FH® Alloy evalúa la resistencia estructural y el peso del accesorio juntos durante la etapa de diseño para lograr un equilibrio apropiado entre la capacidad de carga, la durabilidad y la carga útil utilizable del horno.
Especificaciones del proyecto

Artículo

Para muchos proyectos de herramientas de horno, los clientes ya tienen planos completos y solo requieren fabricación.
Este proyecto de RTI fue diferente.

El cliente proporcionó las condiciones de operación y los parámetros del horno, y FH® Alloy convirtió esos requisitos en una solución de accesorio de horno fabricable.

Esta capacidad permite a FH® Alloy apoyar a los clientes que necesitan más que producción OEM, incluyendo proyectos que requieren:

Desarrollo de conceptos de accesorios

• Optimización estructural
• Soporte de selección de materiales
• Optimización de la disposición de carga
• Preparación de planos
• Fabricación personalizada
• Accesorios personalizados para hornos de vacío por FH® Alloy

Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd. (FH® Alloy) diseña y fabrica herramientas de tratamiento térmico personalizadas para hornos industriales, incluyendo:
Accesorios para hornos de vacío

• Cestas para hornos de temple al agua
• Cestas de tratamiento térmico
• Bandejas de horno
• Marcos de tratamiento térmico
• Accesorios de apilamiento
• Soportes para hornos de alta temperatura
• Componentes personalizados de aleación resistente a altas temperaturas
• Los accesorios se pueden desarrollar según los planos del cliente o diseñar basándose en parámetros como:

Tipo de horno + Temperatura de trabajo + Tamaño de carga + Carga máxima + Método de enfriamiento + Geometría de la pieza de trabajo
¿Necesita un accesorio personalizado para su horno de vacío?

Si no tiene un plano de accesorio terminado, FH® Alloy puede desarrollar la herramienta basándose en la información de su horno y proceso.
Para evaluación de ingeniería, los clientes pueden proporcionar:

Tipo de horno

• Temperatura máxima de operación
• Atmósfera de calentamiento
• Método de enfriamiento o temple
• Dimensiones de la zona de carga
• Carga máxima del horno
• Dimensiones de la pieza de trabajo
• Peso de la pieza de trabajo
• Cantidad de carga
• Planos o fotos de accesorios existentes, si están disponibles
• FH® Alloy puede dar soporte a todo el proceso, desde el diseño del accesorio y la preparación de planos hasta la fabricación y la inspección.

Acerca de FH® Alloy

Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd. (FH® Alloy) se especializa en componentes de aleación de alta temperatura personalizados y herramientas de horno para aplicaciones de tratamiento térmico industrial.
Nuestras capacidades de fabricación cubren
accesorios de tratamiento térmico, rodillos de horno, rodillos de horno, rodillos de horno, tubos fundidos por centrifugación y otros componentes personalizados de aleación resistente al calor.Diseño personalizado | Material personalizado | Tamaño personalizado | Fabricación OEM