La resonancia magnética de los sistemas de hornos de arco de vacío
El vicepresidente de tecnología de Consarc, Andrew Elliott, y el fundador y director ejecutivo de Ampere Scientific, Paul King, revelan cómo la introducción de VARmetric está incorporando la ciencia de datos a la refundición por arco en vacío.
Imagine el entorno tan exigente en el que debe funcionar el motor de un avión. Tensión intensa. Temperaturas extremas. Alto riesgo. Y la seguridad y fiabilidad de ese motor dependen enteramente de sus piezas. Por tanto, cada día, millones de vidas dependen de que los componentes del motor sean seguros y duraderos, y funcionen correctamente para transportar a los pasajeros, la tripulación y la carga de un punto A a un punto B. Además, las expectativas del mercado no dejan de aumentar. Estos motores seguros y fiables también deben ser ligeros, eficientes y ecológicos. La calidad nunca ha sido tan importante, y la definición de «calidad» es cada vez más compleja y desafiante.
Sin embargo, los fabricantes solo pueden llevar las piezas de los motores hasta donde sus procesos y tecnologías se lo permiten. Los procesos de fabricación actuales no permitirán producir los componentes de los motores de aviación del mañana. Cumplir con esas estrictas normas exige una revolución en la producción de metales, donde unos procesos impecables y unos equipos de precisión aporten la máxima confianza en la capacidad del material para lograr un rendimiento óptimo.
Límites seguros de los materiales
A medida que los fabricantes de equipos originales (OEM) desarrollan nuevas aleaciones y procesos para mejorar la seguridad y el rendimiento de las piezas, los productores de metales deben asegurarse de que sus procesos evolucionan al mismo ritmo. No obstante, ni siquiera ellos pueden determinar con exactitud los límites precisos de un material. La calidad metalúrgica de un lingote no se conoce por completo hasta que sale de la línea de producción, y solo después de someterlo a exhaustivas pruebas.
Algunas mediciones de calidad se pueden registrar durante la fase de fusión, pero el proceso de fundición y conformación de lingotes es largo, complejo y, a menudo, se desarrolla en lugares inaccesibles para el ser humano: por ejemplo, en el interior del entorno controlado y de extremo calor de un horno de refundición por arco en vacío (VAR). Los hornos VAR son los caballos de batalla que utiliza la industria de los metales especiales para fundir y refinar metales y aleaciones de alto valor (como níquel, titanio, circonio y niobio), incluidos los empleados en componentes críticos para motores de aeronaves.
Los avances en la tecnología VAR han proporcionado a los operadores la ventaja de contar con métricas básicas para supervisar y gestionar el proceso de fusión, lo que les permite fabricar metales duraderos y de alta calidad capaces de soportar las condiciones más exigentes y cumplir con las especificaciones más precisas. A pesar de ello, el trabajo en curso sigue siendo prácticamente invisible. Hasta ahora.
La curiosidad y el afán por dominar la compleja ciencia de la fusión llevaron a Consarc a investigar cómo la combinación de la ciencia de datos con la tecnología de refundición VAR podría hacer avanzar la refundición por arco en vacío y generar piezas de motores de aviación de mayor calidad. Desde que patentó el control automático de fusión para hornos de refundición a finales de la década de 1970 —una tecnología que se ha consolidado como un referente fiable y en constante evolución en la fabricación de metales—, Consarc aspiraba a aprovechar su innovación para dar el siguiente gran salto tecnológico. VARmetric, de Ampere Scientific, es la tecnología innovadora que buscaba Consarc.
Juntos, Consarc y Ampere Scientific pueden ofrecer datos nunca antes recopilados, capturados y procesados en tiempo real durante la fusión para mejorar la uniformidad del proceso y la calidad del lingote. Esta colaboración otorga a los fabricantes una mayor confianza en sus componentes, lo que contribuye a que la próxima generación de aeronaves vuele de forma más ligera, rápida, resistente y segura.
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Fuente: Aerospace Manufacturing