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Libro blanco: historia de éxito

Inductor anular para una corona dentada

Para una nueva zona de temple de una corona dentada, véase la Figura 1, teníamos múltiples ideas de cómo templar la zona de los dientes. Sin embargo, queríamos probar diferentes opciones sin un gran coste y cumplir los requisitos de la zona de temple directamente con el primer inductor construido.
El primer paso consistió en crear tres diseños de inductor distintos y simularlos con el software CENOS.

Figura 2: tres formas de inductor diferentes; izquierda: biselado, centro: escalonado, derecha: paralelo

Considerando la simetría, pudimos elegir un corte angular, tal y como se representa en la Figura 2.

De esta forma fuimos capaces de comprobar la zona de temple de los dientes en poco tiempo y sin experimentos.

Figura 3: la parte negra indica la zona de transferencia entre la zona templada por completo en los dientes (arriba) y la microestructura base (abajo)

La Figura 3 muestra tres zonas de temple diferentes. Solo un inductor alcanza la zona de temple continuo necesaria, tanto en la zona de la cabeza como de la base de diente.

Figura 4: Comparación de la zona de temple en el diente (izquierda) y en la base (derecha) con la simulación. A la izquierda se muestra la zona de temple, es decir, la parte en la que se calentó por encima de la temperatura AC3

La zona de temple de la simulación coincidía con el modelo 3D simulado, véase la Figura 4.

Inductor anular con precalentamiento

Figura 5: corona dentada interior

Figura 6: dirección de avance del inductor; la zona verde representa el núcleo magnético

La zona de temple de una corona dentada interior comprendía también la base del diente. El proceso de temple fue mediante avance con rotación. Debido a la simetría radial, se simuló solo un corte angular, tal y como se muestra en la Figura 6.

Las primeras simulaciones mostraron que con un solo ciclo de calentamiento se templaba la cabeza de diente, pero no la base.
La solución en la simulación, y posteriormente en el proceso de temple, pasó por hacer un ciclo de precalentamiento seguido de un ciclo de temple.

Figura 7: zona de temple tras el precalentamiento (izquierda) y tras el temple (derecha)

Figura 8: zona de temple tras el precalentamiento (izquierda) y tras el temple (derecha) en 3D

SMS Elotherm es capaz de desarrollar sin grandes costes inductores para nuevas zonas de temple y lograr planteamientos de tratamiento térmico más avanzados que reduzcan drásticamente el trabajo de desarrollo en pruebas de laboratorio posteriores o que incluso permitan renunciar a las pruebas.