Transferencia de calor
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UNIDOS CON COMPONENTES METALICOS DE NÍQUEL cubiertos con aleaciones de níquel emergen de un horno al vacío. |
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La cubierta de níquel soluciona los desafíos de la transferencia de calor en la industria del moldeo por
inyección.
Nickel magazine, Mar. 02 -- Una propuesta innovadora que utiliza la soldadura de níquel y el
tratamiento de calor al vacío está ayudando a las compañías dentro de la creciente industria del moldeo por
inyección a resolver los desafíos de la transferencia de calor. Esto, a cambio, ha dado como resultado una
mejora en la productividad.
Fused Metals Inc., un especialista en el tratamiento de metales, con base en Georgetown, Ontario, Canadá utiliza una propuesta que involucra unos canales de refrigeración recubiertos encontrados en varios componentes de un molde, incluyendo la cavidad, el centro, las cuñas y las bandas de flejes. Los canales de refrigeración se utilizan para remover el calor de los componentes de los moldes mientras son llenados por el plástico fundido. Cuando el calor se remueve, el plástico se enfría y solidifica y puede salir así el objeto fundido del molde. El tiempo que tarda en completar este proceso es conocido como el tiempo del ciclo.
El mayor beneficio del recubrimiento, sin embargo, es que la extracción del calor del canal de refrigeración es maximizada y el tiempo del ciclo se reduce, por lo que mejora la productividad de la operación. Al recubrir los canales de refrigeración con aleaciones de níquel, los canales también se vuelven impermeables y resistentes a la corrosión.
La compañía recubre elementos calientes dentro de colectores para asegurar que el plástico fundido permanezca a la temperatura correcta hasta que el plástico alcance el molde. Dado que las aleaciones de níquel son usadas para recubrir el elemento, Fused Metals puede asegurar que el elemento entero está en contacto con el colector y que el plástico fundido permanece a una temperatura consistente y uniforme. Esto es crítico en el proceso dado que las variaciones en la temperatura pueden afectar la integridad del plástico. Si se desarrollan manchas calientes dentro del colector, el plástico podría degradarse o quemarse. Igualmente, si el plástico estuviera muy frío en algunos lugares, se volvería lento y fluiría inadecuadamente.
Si un elemento del calentador se quema, un elemento de reemplazo puede recubrirse dentro del colector sin afectar la estructura existente. Esto es terminado mediante el recubrimiento de una diferente aleación de níquel con un punto de fusión menor. El proceso de recubrimiento no afectará las condiciones templadas o las dimensiones del colector.
En cualquier otra parte del colector, los enchufes de cobre son recubiertos con aleaciones de níquel para sellar los canales maquinados usados para vaciar el plástico líquido desde el colector a la boquilla. La ventaja de usar enchufes recubiertos se basa en la fuerza del sello. Aunque que los enchufes soldados o los tornillos metálicos pueden ser usados, los enchufes recubiertos son capaces de resistir presiones de hasta 40,000 pps.
Fused Metals está investigando si esta aplicación puede ser transferida a otras industrias con similares desafíos de transferencia de calor. Entre el 80% y 90% del recubrimiento de níquel realizado en Fused Metals es para aplicaciones en la industria del plástico. El recubrimiento también se hace para otras industrias como la industria electrónica, la industria automotriz y la industria de generación de energía.
El recubrimiento de níquel en Fused Metals es desarrollado en hornos al vacío de hasta 90 centímetros (cm) de diámetro y de hasta 12 cm de profundidad. Los elementos interiores del horno están compuestos de molibdeno puro debido a las temperaturas extremas máximas de operación de hasta 1,350 ° C. Las capas exteriores del horno están hechas de acero inoxidable S30400, sin embargo los hornos más experimentales usan acero inoxidable S40300.
El recubrimiento al vacío es el proceso donde se unen dos materiales, usualmente metales, al vacío usando un metal de relleno de una tercera composición el cual contenga un punto metálico menor al de los materiales principales, pero por arriba de los 450 ° C. Los materiales principales no se funden, pero el metal de relleno se esparce regularmente dentro de los metales principales, y puede dar una unión mucho más fuerte que el metal base. El recubrimiento al vacío puede ser usado para unir dos metales de composiciones diferentes, incluyendo la unión de aleaciones que de otra manera no podrían ser unidas. A diferencia de la soldadura, el recubrimiento al vacío se hace en un ambiente limpio, con el metal de relleno fluyendo por encima también limpio, superficies libres de contaminantes, y dejando una unión libre de porosidad, fluidos atrapados y la inclusión de óxidos.
Photo: FUSED METALS
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Grant Robinson B.Sc. |
