Articulo 8  Procesos de Manufactura II – 2 – Grupo 1 – Cárdenas – Casas – Mendez.doc              

 

Introducción

Al momento de realizar un producto de cualquier tipo, nos encontramos con un proceso de calentamiento o secado, el calentamiento hoy día se asocia con un buen acabado y muy buenas propiedades del producto. Pero para llevar a cabo este procedimiento debemos usar hornas a gas que funcionan integrados con ventiladores, generando demasiado consumo de energía y elevados costos. Por tal motivo encontramos una solución alternativa, los hornos con tecnología infrarroja,  el encargado de elaborar estos hornos es Jesse Stricker, fundador de Intek, una empresa de manufactura que se especializa en el diseño y fabricación de elementos de calentamiento infrarrojos eléctricos montados en hornos industriales. En este ensayo hablaremos del proceso de funcionamiento y de los beneficios que obtenidos con este tipo de horno.

 

Figura 1. Horno de calentamiento infrarrojo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fuente: metalmecanica internacional

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Desarrollo

 

Los hornos infrarrojos son más precisos en las aplicaciones de calentamiento, son más rápidos y ofrecen un mejor control. ¿Qué procesos de manufactura no requieren de tratamiento térmico en la actualidad? El calentamiento, secado, curado, termo formado, recocido y encapsulamiento, por mencionar algunos, son procesos de calor requeridos por prácticamente cualquier producto en algún punto de su fabricación.

 

Las soluciones de calentamiento tienen un amplio espectro de aplicaciones, tales como secado de pulpa de papel, transformadores, impresión de pantallas, polvos, pintura, bloques de concreto, cerámica, fibra, basura biodegradable, láminas de policarbonato, adhesivos, empaques e incluso alimento para mascotas; plásticos recalentados, plásticos termo formados, reparación y acabados para partes de avión, metal recocido y productos de plástico para incrementar su ductilidad; encapsulamiento de componentes electrónicos, precalentamiento de metal corrugado; calentamiento y descongelación de productos farmacéuticos; soldadura y formado por vacío de plásticos; terminado de textiles y curado.

Casi todo lo que se fabrica o vende requiere ser calentado en algún punto a lo largo de la línea”, señaló Jesse Stricker, fundador de Intek, una empresa de manufactura que se especializa en el diseño y fabricación de elementos de calentamiento infrarrojos eléctricos montados en hornos industriales. “Recientemente, las aplicaciones de calor se han convertido en un sinónimo de mejores productos, ya sea que implique el endurecimiento de metales y plásticos por lo que se vuelven más durables, el emblandecimiento de los productos para que puedan ser formados y manipulados de manera adecuada o la aceleración de los procesos de curación para acelerar los procesos de producción”.

“Debido a que los calentadores infrarrojos no tienen partes movibles y tienen una radiación muy efectiva, su consumo de energía es, por mucho, menor a la de un horno convencional, el cual requiere de un equipo de soplado y ventilación”, indicó Stricker. “Los elementos infrarrojos pueden incluso ser reequipados como hornos convencionales eléctricos y de gas para hacerlos más costo-efectivos. Un cliente ahorró hasta 100,000 dólares debido a que, en lugar de reemplazar el horno de gas, decidió instalar elementos de calentamiento infrarrojo diseñados para cumplir con sus aplicaciones”.

“En la actualidad, empleamos calentamiento infrarrojo en la prensa de inyección de moldes con la que hacemos partes para exteriores del auto”, explicó Jim Anderson, gerente de ingeniería de la planta de Rockford, Tennessee de Cooper Standard. “Antes hacíamos nuestros lotes de recocido con hornos de gas, pero ese proceso tomaba alrededor de dos horas. Trabajamos con el equipo de Intek para diseñar nuestro horno de acuerdo a las necesidades de nuestro producto y lo que logramos fue reducir esta etapa de la producción de horas (con los hornos de lote) a tan sólo minutos”, comentó Anderson.

 

Figura 2. Horno INTEK  de calentamiento

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fuente: metalmecanica internacional

 

Reducción de costos

Los hornos calentados por gas por lo regular transfieren calor por convección y por lo tanto requieren de ventiladores, lo que se convierte en un desperdicio de energía mayor durante el proceso. Los elementos de calentamiento eléctrico infrarrojo permiten hasta 86% de su alimentación en energía radiada, lo que impacta en la superficie del producto, según información publicada en la edición 2008 del Heating, Ventilating, and Air-Conditioning System and Equipment Handbook. Algunos diseños pueden llegar tan lejos como al 95% en las formas de uso del calor, mientras que el resto se pierde a través de las líneas de alimentación.

“Los ciclos de trabajo también son factores en la eficiencia”, agregó Stricker. “De hecho, si se compra un horno convencional de 70KW y se asume, por ejemplo, unos diez centavos por KW-hora de consumo de energía, esto significaría un gasto de 7 dólares por hora. Un horno infrarrojo podría sólo necesitar operar durante el 40% de un ciclo de trabajo, es decir, 2.80 dólares por hora en este escenario.

El calentamiento infrarrojo también permite tiempos de respuesta más rápidos, hecho que resulta muy benéfico cuando se tiene la uniformidad de temperatura precisa.

Cuando nos llama un gerente de planta para que revisemos sus hornos de gas o eléctricos, nosotros regresamos a nuestra planta para diseñar y construir un sistema de hornos completo o, como una ventaja de costo, proveer unidades modulares infrarrojas de reemplazo patentadas para hornos ya existentes que podrían sólo requerir de una actualización para un mejor desempeño. El cliente participa en el diseño y entonces elije la solución. Esto puede ahorrar toneladas de dinero”.

 

Conclusiones

Los hornos de tecnología infrarroja son  una buena alternativa de maquinaria empleada en las empresas ya que reduce tiempo de producción y reduce los costos de elaboración de un producto. Son factores que se deben tener muy en cuenta, ya que todo proceso de elaboración de un producto tiene un calentamiento obligatoriamente. La empresa Intek está capacitada para diseñar paso a paso junto al cliente este tipo de horno de calentamiento y también se encargan de la fabricación de elementos de calentamiento infrarrojos eléctricos montados en hornos industriales.

El optar por utilizar en su empresa este tipo de hornos puede traer grandes beneficios en eficiencia de maquinaria, tiempo y costos en su empresa. Gracias por leer este ensayo de CCM procesos industriales.

 

 

 

Referencias

[1] Tecnología infrarroja en hornos industriales, METALMECÁNICA internacional, agosto de 2015, tomado de http://www.metalmecanica.com/temas/Tecnologia-infrarroja-en-hornos-industriales+106744?tema=6200000&pagina=1