Desafío del cliente
El fabricante alemán de hornos se enfrentó a limitaciones críticas con los materiales refractarios tradicionales en sus hornos de alta temperatura (1500°C+):
- Inestabilidad estructural: Las vigas de aluminosilicato mostraron deformación por fluencia después de 500 horas de funcionamiento, lo que provocó desalineación del horno y defectos en el producto.
- Problemas de conductividad térmica: La mala resistencia al calor de los materiales convencionales requería una entrada de energía excesiva, lo que aumentaba los costos operativos en un 20%.
- Corta vida útil: Los reemplazos frecuentes (cada 6–8 meses) interrumpían los programas de producción y aumentaban los costos de mantenimiento.
Puntos débiles clave:
- Incapacidad para mantener la integridad estructural en ciclos térmicos extremos.
- Alto consumo de energía debido a la gestión ineficiente del calor.
- Altos costos del ciclo de vida debido a la degradación del material.
Solución Kegu
Kegu diseñó vigas cuadradas de carburo de silicio (SiC) sinterizadas sin presión para abordar los desafíos técnicos y económicos del cliente:
Innovaciones técnicas
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Diseño personalizado para la arquitectura del horno
- Dimensiones: 100 mm × 100 mm × 2000 mm, optimizadas para soportar carga en hornos a gran escala.
- Tratamiento de superficie: Acabado microtexturizado para mejorar la unión con los revestimientos refractarios.
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Rendimiento termomecánico superior
- Temperatura de servicio: Estable hasta 1650°C (200°C más alto que las vigas refractarias tradicionales).
- Resistencia a la flexión: 580 MPa (30% más alta que el aluminosilicato), probada mediante pruebas de flexión de 4 puntos.
- Conductividad térmica: 120 W/m·K, lo que permite una distribución uniforme del calor y reduce el consumo de energía en un 15%.
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Trazabilidad de fabricación avanzada
- Materias primas: Polvo de SiC con 99,6% de pureza (cadena de suministro certificada ISO 9001).
- Proceso de producción: Sinterización al vacío a 2150°C durante 15 horas, con monitoreo en tiempo real del contenido de oxígeno (<100 ppm).
- Garantía de calidad:
- Interna: Pruebas no destructivas (detección de fallas por ultrasonido).
- Externa: Certificado por TÜV Rheinland para el cumplimiento de la norma EN 993-1 (normas de materiales refractarios).
Soporte logístico y de servicio
- Embalaje modular: Embalaje personalizado para evitar daños durante el envío transfronterizo (prueba de tránsito de 10.000 km).
- Colaboración técnica: Simulación conjunta utilizando ANSYS para optimizar la colocación de las vigas en los diseños de hornos del cliente.
- Garantía: Garantía de rendimiento de 24 meses, con reemplazo gratuito por falla estructural dentro del alcance.
Resultado
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Fiabilidad operativa
- Vida útil extendida a más de 3 años: 4–6 veces más que los materiales anteriores, lo que reduce la frecuencia de reemplazo.
- Ahorro de energía: Reducción del 15% en el consumo de energía, en línea con los objetivos del Pacto Verde de la UE.
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Rentabilidad
- Reducción del costo del ciclo de vida: El costo total de propiedad (TCO) disminuyó en 45% debido a menos reemplazos y menor uso de energía.
- Tiempo de actividad de la producción: Estabilidad operativa del 99,5%, eliminando paradas no planificadas para el mantenimiento de las vigas.
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Diferenciación en el mercado
- Los hornos del cliente con vigas de SiC de Kegu obtuvieron la Certificación CE por su rendimiento a alta temperatura.
- Las consultas de pedidos de clientes de tratamiento térmico automotriz aumentaron en 250% en 18 meses.
Testimonio del cliente:
"Las vigas cuadradas de SiC de Kegu son un cambio de juego para nuestra línea de hornos de alta temperatura. La combinación de resistencia mecánica, eficiencia térmica y trazabilidad cumple con los rigurosos estándares de la ingeniería alemana."
— Dr. Hans Müller, Director de I+D, German Industrial Furnace Co.
"Las vigas cuadradas de SiC de Kegu son un cambio de juego para nuestra línea de hornos de alta temperatura. La combinación de resistencia mecánica, eficiencia térmica y trazabilidad cumple con los rigurosos estándares de la ingeniería alemana."
— Dr. Hans Müller, Director de I+D, German Industrial Furnace Co.
Comparación de datos clave
Parámetro | Vigas cuadradas de SiC de Kegu | Vigas tradicionales de aluminosilicato |
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Temperatura máxima de servicio | 1650°C | 1450°C |
Resistencia a la flexión | 580 MPa | 420 MPa |
Conductividad térmica | 120 W/m·K | 35 W/m·K |
Vida útil | Más de 3 años | 6–8 meses |