En la industria de sinterización de materiales magnéticos, el uso de bandejas compuestas de alúmina mullita es crucial para mantener la integridad y calidad del producto final. No obstante, uno de los desafíos técnicos más complejos es la aparición de fisuras por estrés térmico, que pueden deteriorar el rendimiento del horno y comprometer la producción. Este artículo aborda en profundidad las causas fundamentales de estas fisuras y ofrece recomendaciones prácticas para la optimización del control de la velocidad de calentamiento durante el proceso de sinterización en atmósferas reductoras de alta temperatura.
Las bandejas utilizadas en hornos de sinterización experimentan ciclos térmicos severos, con variaciones rápidas de temperatura que inducen diferencias internas de expansión, generando estrés térmico. En bandejas de alúmina mullita compuesta, las microfisuras se desarrollan principalmente debido a:
Estas microfisuras, aunque inicialmente imperceptibles, pueden progresar hasta provocar fallos visibles que afectan la estabilidad dimensional y elevan riesgos de contaminación metálica si las bandejas sufren deterioros severos.
El control riguroso de la velocidad de calentamiento es un factor determinante para minimizar el estrés térmico. Estudios industriales realizados en hornos industriales han demostrado que velocidades superiores a 5 °C/min en etapas críticas pueden incrementar el riesgo de fisuración en un 35%. Por el contrario, una rampa de calentamiento gradual —por ejemplo, entre 1-3 °C/min— durante zonas sensibles garantiza:
| Velocidad de Calentamiento (°C/min) | Tasa de Fisuración Estimada | Recomendación de Uso |
|---|---|---|
| < 3 | < 10% | Óptimo, preferible para zonas críticas |
| 3 – 5 | 10–25% | Aceptable en etapas homogéneas |
| > 5 | > 35% | No recomendado |
Además del control estricto de la velocidad, es imprescindible mantener una atmósfera reductora estable para evitar la oxidación superficial y prevenir la contaminación metálica que puede catalizar la formación de microfisuras.
En un estudio reciente llevado a cabo en una planta de sinterización de Asia oriental, la implementación de un control de velocidad de calentamiento ajustado a 2 °C/min en la fase entre 600°C a 1000°C redujo la incidencia de fisuras por estrés térmico en bandejas de alúmina mullita en un 40%. Este control fue acompañado por:
La documentación de micrografías reveló que, con estos ajustes, la distribución de microfisuras se mantuvo por debajo del 5% de la superficie total del material, contribuyendo a un aumento considerable en la vida útil de las bandejas.
Considerando los riesgos asociados a la fisuración, se recomienda adoptar las siguientes acciones:
El mantenimiento riguroso y la formación técnica del personal operario son igualmente fundamentales para garantizar la correcta implementación de estos parámetros técnicos en la línea de producción.
La mejora en el control del estrés térmico mediante optimización de velocidades de calentamiento y gestión atmosférica se traduce en:
¿Interesado en maximizar la vida útil y robustez de sus bandejas para sinterización de materiales magnéticos? Consulte con nuestro equipo técnico para un asesoramiento especializado en selección y diseño de bandejas compuestas que se adapten a sus necesidades específicas.
