Caso práctico: Susceptor

Con patente de máxima capacidad de carga

Susceptores (también conocidos como muflas) son la pieza central de todo sistema de tratamiento térmico y suelen estar hechos de robusto grafito y CFC . Garantizan una distribución homogénea de la temperatura en la cámara de trabajo y permiten así procesos de tratamiento térmico precisos, reproducibles y energéticamente eficientes. Como en las zonas de la abertura del horno actúan grandes fuerzas al cargar y descargar piezas pesadas, no sólo deben ser resistentes al calor, sino también extremadamente resistentes desde el punto de vista mecánico. Lee aquí cómo Graphite Materials ha superado este reto.

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Antecedentes

Los susceptores definen la cámara de reacción en la que se tratan, sinterizan o endurecen materiales (por ejemplo, de la industria automovilística o de herramientas). Al igual que los componentes del interior del horno, la propia mufla también debe cumplir los requisitos más exigentes en cuanto a estabilidad y durabilidad. Los componentes a tratar se colocan en el horno sobre sistemas de rodillos y allí se tratan térmicamente a temperaturas superiores a 1.500 °C. Durante el proceso, todos los componentes se expanden térmicamente. Durante el proceso, todos los componentes se dilatan térmicamente. Esto supone un gran reto para cada fijación y cada conexión de material en el susceptor.

Visión general

Industria:

Construcción de herramientas, moldes y máquinas

Procedimiento:

Tratamiento térmico

Solución:

Susceptor patentado con módulo terminal monolítico y placa base continua

Servicios:

Consultoría, ingeniería documentación técnica, fabricación

Resultado:

– Mayor vida útil

– Frecuencia de cambio reducida

– Capacidad de carga fiable en la zona de carga

El reto

Los susceptores convencionales constan de varios módulos ensamblados, normalmente en dos partes: un elemento base plano y un segmento circular sobre él. Sin embargo, este diseño tiene una desventaja decisiva: la debilidad mecánica en la abertura de carga.
La inserción y extracción periódicas de piezas pesadas mediante un sistema de rodillos (por ejemplo, piezas brutas de metal duro) crea grandes fuerzas, sobre todo en el primer elemento base. Esto puede provocar grietas o fracturas en los diseños modulares, con importantes consecuencias para la producción, el mantenimiento y la rentabilidad.

La tarea específica:

El objetivo era desarrollar una nueva mufla de grafito que pudiera soportar elevados requisitos térmicos y mecánicos sin debilidades estructurales en las juntas de la zona de carga. Los requisitos del nuevo diseño eran

  • Mayor capacidad de carga mecánica en el crítico primer módulo
  • Mejora de la estabilidad térmica
  • Reducción de las necesidades de mantenimiento
  • Compatibilidad con los sistemas de hornos existentes

Resultados del proceso

Gracias al nuevo diseño, se ha conseguido un resultado significativamente más robusto: Una construcción especial de una sola pieza de los módulos extremos con conexiones estables de placas de anclaje se combinan para formar un sistema global sostenible que soporta de forma fiable cargas mecánicas continuas en la zona de la abertura de carga. Este concepto, patentado por Graphite Materials, aumenta significativamente la vida útil del susceptor y reduce la frecuencia de sustitución.

El resultado

  • Módulos finales monolíticos: Una unidad fabricada de una sola pieza, formada por un segmento circular y una superficie de suelo, significativamente más resistente que las construcciones modulares.
  • Placa base continua:
    Distribución uniforme de la carga, menos tensiones localizadas, mayor estabilidad.
  • Conexiones de placa de anclaje en forma de cruz:
    Puntos de fijación fresados con alta precisión para una conexión segura sin elementos salientes.
  • Producción simplificada: los módulos idénticos en ambos extremos de la mufla de grafito simplifican la producción y el almacenamiento.
  • Menos averías: Reducción significativa de las roturas de material, mayor vida útil, menos llamadas de mantenimiento.
  • Costes de mantenimiento reducidos: sustitución sencilla de los segmentos finales cuando sea necesario sustituirlos.

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