El Centro Tecnológico CTC ha colaborado con la Reinosa Forgins and Castings para implementar un proceso que mejora la eficiencia del sistema de temple de los bloques de acero de grandes dimensiones. La sustitución de las boquillas de inyección tradicionales de los tanques de templado por mecanismos eductores incrementa la severidad del temple de estas piezas hasta un 70%. Esta circunstancia confiere a la siderúrgica la capacidad de fabricar «llantas», que son bloques de acero de 3 metros de longitud, 1,31 de altura y 1,31 de anchura. manteniendo la homogeneidad de dureza y mejorando su estructura interna.
El estudio, titulado «Optimización del Temple de Bloques de Acero para Moldes de Inyección de Plástico: Un Enfoque Basado en Simulación para la Agitación Mejorada con Eductores», se ha presentado en el International Forgemasters Meeting celebrado en Milán. Roberto Báscones Vega, coordinador de este proyecto en CTC, ha acudido al evento y ha observado la presentación de Reinosa Forgings and Castings sobre este avance que abre las puertas a nuevas capacidades de control de procesos y a posibilidades de optimización.
En concreto, el equipo del Centro Tecnológico ha sido el responsable de los métodos de simulación que anticipan la evaluación del impacto positivo de esta mejora sobre el producto. Y es que, aunque su rendimiento general no se cuestiona, el efecto de los eductores en los patrones de flujo de agua se vuelve difícil de evaluar cuando se instalan dentro de tanques tan grandes. En este caso, hablamos de un tanque de temple de 300 m3, con una red de tubos presurizados con 208 boquillas y en donde la columna de agua y las interferencias de otros objetos se vuelven relevantes.
Para superar este desafío, se han combinado modelos de dinámica de fluidos y transferencia de calor para comparar los coeficientes de convección existentes en la superficie del bloque antes y después de la mejora. El sistema contempla variables novedosas como la ampliación de velocidad del agua mediante componentes pasivos, la medición de temperatura a través de termopares instalados en distintas profundidades y la verificación de velocidades mediante sensores acústicos. Gracias a este planteamiento, se puede evaluar el nivel de mejora logrado con una desviación mínima entre las predicciones y los resultados empíricos.
Este avance en las capacidades del proceso sitúa a Reinosa Forgins and Castings en una posición privilegiada para servir al exigente mercado de moldes de inyección de plástico. Actualmente, los nuevos diseños vinculados a las tendencias más recientes de electrificación de vehículos exigen aumentar el tamaño de estos moldes. Una circunstancia que obliga a las forjas a incrementar el tamaño de las llantas, manteniendo una excelente microestructura y homogeneidad de dureza.
Cumplir con estas especificaciones se vuelve muy desafiante para las llantas y otros piezas de grandes dimensiones, donde las bajas tasas de enfriamiento en el núcleo producen microestructuras blandas. Esta investigación, impulsada y liderada por Reinosa Forgins and Castings, resuelve ese desafío con una combinación de modelos de flujos de agua y flujos térmicos que inciden directamente en la severidad del temple. Además, ilustra a la perfección cómo el equipo de CTC puede convertirse en el socio tecnológico de las empresas de Cantabria para incrementar la calidad de sus proyectos innovadores.
