Termografía para mejorar la forja de Acero: Nota de Aplicación

Un paso fundamental en este proceso, es dar forma al acero calentado en una prensa, una técnica habitual en la forja en caliente.

El proceso comienza calentando la pieza de acero en bruto a una temperatura precisa, normalmente entre 900 °C y 1200 °C.

Las altas temperaturas alteran la estructura cristalina del acero, haciéndolo plásticamente deformable.

Controlar la temperatura del metal en relación con su punto de recristalización es esencial para garantizar que se obtienen las propiedades metalúrgicas correctas.

Mantener este intervalo de temperatura es crucial, ya que incluso ligeras desviaciones de temperatura pueden provocar defectos importantes en el producto.

Si el acero se sobrecalienta, este corre el riesgo de quemarse, comprometiendo la integridad del material y provocando una excesiva fragilidad.

Por el contrario, si se enfría demasiado, el acero se vuelve más difícil de forjar, lo que aumenta el riesgo de defectos estructurales.

Además, un control inadecuado de la temperatura puede dañar el equipo de procesamiento, como matrices, rodillos, prensas o martillos, lo que sin duda provocará costosos tiempos de inactividad y mayores costes de mantenimiento.

Para mitigar estos riesgos, es esencial por tanto, poder medir la temperatura de forma precisa y continua.

Los métodos tradicionales, como los pirómetros infrarrojos manuales, suelen ser insuficientes ya que sólo proporcionan lecturas intermitentes y pueden pasar por alto fluctuaciones críticas de la temperatura. Además, por su carácter manual, este sistema de control ralentizará aun más todo el proceso.

Otra dificultad que encontramos para efectuar un control preciso de temperatura es la presencia de cascarilla (capa de óxido) en el acero que complica aún más las lecturas debido a las grandes diferencias entre la temperatura del acero y de la propia cascarilla.

Para hacer frente a todos estos retos, la industria del metal cuenta con dispositivos de alta precisión como son las cámaras termográficas, encargadas de proporcionar mediciones precisas en tiempo real para así mantener la temperatura de forja en el nivel óptimo.

Dicho control ininterrumpido, no sólo garantizará que el acero se mantenga dentro del rango de temperatura adecuado durante todo el proceso, sino que también reducirá el riesgo de daños en los equipos de forja, minimizando las paradas no programadas y los costes de mantenimiento, mejorando en definitiva, la eficacia general del proceso.

Cámaras Termográficas especiales para la vigilancia continua de la temperatura en la forja de acero

Con un rango espectral de 0,85 a 1,1 µm, la cámara termográfica PI 1M  del fabricante alemán Optris, está especialmente diseñada para proporcionar una supervisión continua y precisa de la temperatura en el proceso de forja del acero.

Esta cámara termográfica especial para metal y del alto rendimiento, incorpora un detector CMOS con una resolución de hasta 764 x 480 píxeles, lo que permite capturar imágenes térmicas detalladas a una frecuencia de imagen de hasta 1 kHz, resultando adecuada para la supervisión de procesos metalúrgicos a altas velocidades de movimiento.

A diferencia de los pirómetros o termopares, con una sola cámara termográfica es posible supervisar simultáneamente varias líneas de producción de acero, capturando y analizando múltiples áreas de control de temperatura en un mismo instante.

Máxima protección industrial para ambientes extremos de calor y suciedad

Los espacios de forja de metal, y en concreto los de acero, son escenarios con condiciones ambientales muy extremas, con altos niveles de calor, vapor, humo y polvo.

Para protegerse de ambientes industriales hostiles, las cámaras termográficas especiales para metal disponen de envolventes de refrigeración con sistemas de purga de aire que mantendrán sus componentes a salvo así como su funcionalidad en estado óptimo.

Termografía "inteligente" gracias al panel de control personalizable Pix Connect

Para dotar al sistema de termografía de "inteligencia", el sistema de visión térmica basados en cámaras termográficas, se conecta a un PC que ejecuta el software Optris PIX Connect, permitiendo así a los operarios supervisar las lecturas de temperatura del metal en tiempo real.

Esta configuración, proporciona y documenta datos continuos, garantizando que cualquier desviación de la temperatura se resalte inmediatamente a través de un sistema de alerta codificado por colores, permitiendo a los operarios tomar medidas correctivas inmediatas.

La función de detección automática de puntos calientes de la cámara termográfica mejora aún más la precisión de las mediciones, al centrarse en la parte más caliente del acero, lo que garantiza que las zonas más críticas son monitorizadas correctamente.

Gracias a la versatilidad del software PIX Connect, es posible crear campos flexibles de medición de temperatura para supervisar con precisión las áreas de interés y que, gracias a su salida analógica de alta velocidad, pueden efectuarse con tiempos de respuesta de hasta 1 ms.

Cámaras termográficas para mejorar la calidad del acero y reducir el tiempo de inactividad en los procesos de forja de metal

En resumen: La implantación de cámaras de infrarrojos mejoran significativamente el proceso de forja del acero al proporcionar una supervisión precisa de la temperatura y eliminando la necesidad de realizar comprobaciones manuales con pirómetros de mano. 

Esta supervisión continua no sólo reduce los costes de mano de obra, también minimiza el riesgo de errores asociados a las mediciones manuales.

Al garantizar un control preciso de temperatura a lo largo de todo el proceso de forja, un sisterma basado en termografía puede ayudar a evitar el recalentamiento o subcalentamiento del metal, que como vimos, además de reducir la calidad del producto terminado, podrían provocar daños severos en el equipo de forja.

Un control en continuo y de precisión de la temperatura, da como resultado un acero de más alta calidad y con menos defectos, lo que mejora significativamente su calidad y por tanto, la satisfacción del cliente final.