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How dry vacuum pumps enable an efficient sintering process

El grupo global de ingeniería y de alta tecnología Sandvik Coromant AB aumenta su eficiencia de producción, a la vez que minimiza la huella de carbono y la generación de desperdicios mediante el uso de tecnología avanzada de vacío en seco. Advanced Vacuum, el distribuidor de Edwards y el proveedor de servicios aprobado en Suecia, ha estado en contacto cercano con Sandvik durante más de 15 años y lo ha convertido para disfrutar de los beneficios de las bombas de tornillo en seco GXS. 

¿Quién es Sandvik Coromant AB?

Sandvik AB es una empresa multinacional de ingeniería de Suecia que se especializa en corte de metales, fabricación digital e impresión en 3D, minería y construcción, aleaciones de acero especiales y de acero inoxidable, y calefacción industrial. La empresa se fundó en Suecia en 1862.

¿Qué es la sinterización?

Sintering of parts in the furnace at the plant

La sinterización es un tratamiento térmico aplicado a un polvo compacto para agregar resistencia e integridad. La temperatura utilizada para la sinterización es inferior al punto de fusión del componente principal del material de pulvimetalurgia.

Las técnicas de pulvimetalurgia (PM, del inglés Powder Metallurgy) ofrecen la posibilidad de una producción casi en forma de red de componentes con geometrías complicadas, sin mecanizado posterior. Se logra casi un 100 % de uso del material, lo que da como resultado poca o ninguna chatarra.

En consecuencia, la energía requerida por kilogramo de piezas terminadas es menor que para otros procesos de fabricación. Otra ventaja de las técnicas de PM es que es posible utilizar composiciones de aleación que no son posibles con la fusión y fundición convencionales.

¿Cómo ayudaron las bombas de vacío en seco a Sandvik?

El requisito de presión durante el proceso de sinterización varía en el rango de unos pocos mbar. Como aglutinante, se utilizó PEG (polietilenglicol). Antes de que se pudiera comenzar el proceso de sinterización real, se debía eliminar el aglutinante.

En este proceso particular, se utilizó hidrógeno (H2) para el proceso de desaglutinación. Después de la desaglutinación, el H2 se enjuagó con argón (Ar). Por lo tanto, las bombas de vacío debían bombear argón durante el bombeo para alcanzar una presión mínima en un período breve. Un proceso de sinterización completo, desde el inicio hasta el final, incluye desaglutinación, enjuague, vaciado, sinterización y enfriamiento.

En el pasado, Sandvik utilizó varios sistemas de vacío que constaban de bombas de tornillo y con cierre de aceite, junto con refuerzos mecánicos en los hornos de sinterizaicón. La mayoría de las bombas eran parte de hornos que ya habían estado en las instalaciones durante un tiempo. Los costos y el tiempo dedicado al mantenimiento y los cambios de aceite eran muy altos. Por lo tanto, Sandvik estaba buscando soluciones alternativas para reemplazar las bombas existentes.

La bomba de tornillo en seco Edwards GXS es una bomba industrial inteligente con una exclusiva tecnología de tornillo e impulsores de alta eficiencia líderes en su clase. Esto permite un control avanzado de la temperatura de la bomba y bajos costos de funcionamiento con intervalos prolongados entre mantenimientos.

El controlador integrado inteligente proporciona varios indicadores, como el modo de funcionamiento y el estado de falla, lo que permite una verdadera capacidad de "conectar y bombear". Permite programarla con rutinas de inicio/detención, velocidad reducida, modo ecológico y opciones de limpieza automática.

Advanced Vacuum, el distribuidor de Edwards y el proveedor de servicios aprobado en Suecia, ha estado colaborado estrechamente con Sandvik durante más de 15 años. Por lo tanto, con el lanzamiento de las GXS hace unos 10 años, se ofreció a Sandvik la opción de evaluar la nueva tecnología in situ. Esta misma bomba ha estado en las instalaciones desde entonces y ha sido monitoreada de cerca por Advanced Vacuum.

Hasta ahora, se han instalado varias bombas GXS y combinaciones de bomba/refuerzo.

  1. Tamaño de bomba de vacío más pequeño. El tamaño de los juegos de bomba anteriores era enorme en comparación con la bomba GXS. Con las combinaciones de bomba/refuerzo GXS que requieren menos espacio y son más bajas, las nuevas bombas ahorraron mucho espacio y resultaron más livianas.
  2. Reducción de ruido. Otro beneficio es el bajo ruido de las bombas GXS debido a su silenciador instalado. Con el tiempo, el cambio de más bombas por las GXS ha permitido mejorar los niveles de ruido general en las áreas de fabricación.
  3. Ahorro de energía. Las combinaciones de bomba/refuerzo GXS son muy económicas. Por lo tanto, el ahorro de energía que Sandvik logra hoy con las GXS en comparación con las bombas anteriores es notorio. En lugar de prebombear la cámara a través de tuberías de desbaste y con válvulas reductoras, las bombas GXS pueden controlarse en cuanto a su velocidad a través de la interfaz inteligente.
  4. Bomba de ajuste automático. De esta manera, la bomba se ajusta automáticamente en un punto de ajuste de presión preprogramado. Dado que el proceso creaba algunos subproductos pegajosos, las bombas GXS se configuraron como versiones "MB+". Esto significa que, junto con diferentes opciones para purgar la bomba durante o después del proceso, la bomba está equipada con un dispositivo de enjuague con solvente. Esto permite enjuagar la bomba con agua o cualquier otro solvente cuando sea necesario para eliminar cualquier acumulación del proceso dentro de la bomba. Esto se realiza cada cien horas de funcionamiento de la bomba. Después de cada proceso, Sandvik utiliza una secuencia de purga automatizada para limpiar y secar la bomba antes del apagado.