Calentado de inducción para forja y tratamientos térmicos.

Abstract

El presente trabajo aborda el diseño, construcción e implementación de un sistema de calentamiento por inducción de 15 [kW], destinado a procesos de forja y tratamiento térmico en un taller de cuchillería artesanal. El objetivo principal fue desarrollar un equipo eficiente, versátil y seguro que permita mejorar la calidad metalúrgica de los productos, reducir los tiempos operativos y aumentar la productividad sin ampliar la carga horaria. La metodología adoptada fue de tipo experimental e iterativa. Comenzó con una revisión teórica de los principios físicos involucrados (electromagnetismo, efecto Joule, corrientes de Foucault y resonancia), seguida por el diseño de cada bloque funcional del sistema: rectificador trifásico, inversor con IGBT, transformador de alta frecuencia y bobinas calentadoras. Se construyó un prototipo funcional y se realizaron ensayos en condiciones reales de operación. Los resultados demuestran que el sistema cumple satisfactoriamente con los objetivos. Se logró reducir el tiempo de calentamiento por pieza, mejorar el control térmico y aplicar tratamientos localizados como el temple diferencial. El análisis económico evidenció un incremento en las ganancias netas, atribuible a la mejora técnica del proceso y al mayor valor percibido del producto final. El equipo desarrollado constituye una solución viable, de bajo mantenimiento y con una vida útil estimada de 10 años, aplicable tanto a talleres artesanales como semi industriales, y adaptable a otros procesos metalúrgicos que requieran calentamiento localizado.