Punto de rocío en tratamiento térmico de metales

En un horno de tratamiento térmico, la atmósfera es parte de la receta: el recocido, el sinterizado y la soldadura fuerte (brazing) se hacen bajo gases de protección que evitan la oxidación y las reacciones no deseadas del metal. La humedad presente en esa atmósfera afecta la calidad y la consistencia del proceso, y con ellas las propiedades del producto final — por eso se especifica y se controla como punto de rocío. Para el contexto general de la magnitud, ver la landing de instrumentación de punto de rocío.

Esta nota cubre

• Por qué la humedad de la atmósfera del horno define la calidad del proceso
• Qué rangos de punto de rocío se controlan según el proceso y el metal
• Cómo se mide punto de rocío en gases de horno a alta temperatura

La atmósfera como variable de proceso

El contenido de agua de la atmósfera participa del equilibrio químico dentro del horno: define si la superficie del metal tiende a oxidarse o a mantenerse reducida durante el ciclo térmico. Una atmósfera más húmeda que la especificada se traduce en oxidación superficial, piezas sinterizadas fuera de especificación o uniones de brazing defectuosas — defectos que suelen descubrirse recién en el control de calidad, con el lote ya procesado.

Por eso la especificación de proceso se expresa como punto de rocío objetivo. Según el proceso y el metal, los valores de control van desde −60 °C hasta +35 °C o incluso más — un rango que ninguna medición de humedad relativa ambiente puede cubrir con sentido.

Cómo se mide en gases a alta temperatura

La dificultad práctica es la temperatura: el gas del horno está muy por encima del rango de operación de cualquier sensor de humedad. La medición se hace normalmente sobre una línea de muestreo que extrae un caudal pequeño de gas y lo deja enfriar antes de que llegue a la sonda de punto de rocío. Como el contenido absoluto de agua del gas no cambia al enfriarse — mientras no condense en el camino —, el punto de rocío medido en la línea sigue representando la atmósfera del horno.

El instrumento tiene que ser robusto, hermético y fácil de instalar y mantener, y compatible con distintos tipos de horno y de gas de protección.

Qué aporta la tecnología DRYCAP®

La tecnología DRYCAP® de Vaisala está especificada para este servicio: mantiene la estabilidad en puntos de rocío bajos, tolera la condensación y se recupera sin daño si el sensor se moja, y su purga de sensor — un calentamiento controlado que elimina químicos residuales — sostiene la precisión en atmósferas con contaminantes entre calibraciones.

Para gases de protección en tratamiento térmico, una sonda como la DMP7 — con cabezal corto para espacios reducidos y purga de sensor — se integra en la línea de muestreo o en el equipo; para la configuración específica de su horno, consulte con un especialista.

Este contenido técnico está basado en la documentación de Vaisala sobre atmósferas de hornos de tratamiento térmico de metales. AKRIBIS es partner autorizado de Vaisala para distribución y soporte técnico en la región — conozca la línea completa de instrumentación Vaisala.