Me preocupa una cosa por encima de todo: las oscilaciones lote a lote. Por eso he construido un sistema que detiene las oscilaciones antes de que empiecen.
Usted puede saberlo con datos. Registro cada ciclo de calor, controlo el horno con PLC de lazo cerrado 1 2, compruebo la dureza y la profundidad de la caja (capa) por lote, corto muestras para microestructura y comparto informes completos vinculados a su orden de compra (PO). Calibro según estándares internacionales 3 4 y publico las tasas de rechazo.
Usted querrá pruebas, no promesas. Las obtendrá. Le doy curvas brutas, hojas de resumen, planes de muestreo, registros de calibración e IDs de lote trazables. Puede auditar cualquier paso más tarde. Esto mantiene su riesgo bajo y su marca segura.
¿Qué métodos utiliza para monitorear el tratamiento térmico (por ejemplo, dureza, profundidad de la caja/capa)?
He visto piezas pasar una vez y fallar la siguiente. Por eso pruebo el acero, el ciclo y el resultado. No confío en un solo punto.
Utilizo sensores en proceso 5 6 y pruebas post-proceso. Registro la temperatura y el tiempo, controlo el temple (enfriamiento rápido) y la agitación, luego verifico con pruebas de dureza, perfiles de microdureza para la profundidad de la caja (capa) y metalografía. También ejecuto gráficos de Control Estadístico de Procesos (CEP) 7 8 y bloqueo el proceso cuando las tendencias se desvían.
Lo que mido y por qué
Vigilo toda la cadena. Verifico el grado y la limpieza del acero entrante. Registro los puntos de ajuste del horno y las temperaturas reales. Controlo la atmósfera y el potencial de carbono para las zonas carburizadas. Monitoreo la temperatura y la agitación del aceite de temple (enfriamiento rápido). Pruebo las propiedades finales para que coincidan con su especificación.
- Dureza: Rockwell HRC para las puntas de los dientes y las bandas de rodadura de los rodillos; HBW para los núcleos cuando sea necesario.
- Profundidad de la caja (capa): Perfil de microdureza hasta el umbral de 50 HRC (o el que usted indique).
- Microestructura: Cortes transversales atacados con ácido para confirmar martensita revenida en la capa, núcleo bainítico/perlítico tenaz, sin carburos en red, sin capa blanca.
- Descarburización: Comprobación de bandas blandas en la superficie.
- Distorsión: Medición de dimensiones críticas después del tratamiento térmico.
- Balance de tensiones residuales: Ventanas de proceso ajustadas para limitar el agrietamiento.
No dependo de una sola prueba. Hago una verificación cruzada. Si la dureza es buena pero la profundidad de la capa (caja) es superficial, detengo el lote. Si la microestructura es incorrecta, detengo la línea incluso cuando la dureza parece estar bien. Esto previene "números buenos, piezas malas".
Plan de muestreo, frecuencia y límites
Utilizo un plan de muestreo fijo que puede adoptar o cambiar.
- Detección visual y dimensional del 100% después del tratamiento térmico.
- $\ge$10% de comprobación de dureza por lote por ubicación crítica (diente, banda de rodadura, aro).
- 2 cupones por cada 100 piezas para microestructura y perfiles de microdureza.
- Un corte metalográfico completo por lote como mínimo, incluso en lotes pequeños.
- Control Estadístico de Procesos (CEP) en la media y el rango de dureza ($\bar{X}$-R), con reglas de control y planes de reacción.
Objetivos típicos para piezas de tren de rodaje
| Tipo de Pieza | Dureza Superficial (HRC) | Dureza del Núcleo (HBW/HRC) | Profundidad de Caja Efectiva (mm @ 50 HRC) |
|---|---|---|---|
| Diente de Rueda Motriz | 52–58 | 28–36 HRC (aprox. 270–340 HBW) | 2.0–4.0 |
| Casquillo de Cadena | 58–62 | 30–36 HRC | 1.5–3.0 |
| Banda de Rodadura de Rodillo Inferior/Superior | 50–56 | 25–32 HRC | 2.0–3.5 |
| Aro de Rueda Guía | 50–56 | 25–32 HRC | 2.0–3.0 |
Establezco alarmas cuando cualquier lectura tiende hacia un límite. Retengo el lote si dos lecturas seguidas se acercan al límite. Solo libero cuando el lote alcanza los objetivos de resistencia y tenacidad.
¿Puedo obtener informes de tratamiento térmico para mi pedido específico?
Antes solo enviaba un Certificado de Análisis (COA). No era suficiente. Los compradores no podían ver el ciclo. Eso lo cambié. Ahora comparto datos completos en los que usted puede confiar.
Sí. Adjunto un informe de lote 9 10 a su PO. Incluye la ID del horno, el operador, los datos del termopar, la curva tiempo-temperatura, el tiempo de remojo (mantenimiento), la atmósfera, los detalles del temple (enfriamiento rápido), el mapa de dureza, la profundidad de la caja (capa), las fotos de la microestructura y las etiquetas de aprobado/fallado. Lo firmo y lo almaceno durante diez años.
Lo que incluye el informe
Lo mantengo simple de leer y lo suficientemente profundo para auditar. Obtiene un resumen de una página y un paquete de datos.
- Lote y trazabilidad: PO, orden de trabajo, número de calor/lote, código de marcado láser en las piezas.
- Información del horno: ID, mapeo de zona, estado de calibración en el momento de la ejecución, fechas de SAT/TUS.
- Datos del ciclo: precalentamiento, temperatura y tiempo de austenización, tasa de rampa, tiempo de remojo (mantenimiento).
- Atmósfera: potencial de carbono (si aplica), caudales, punto de rocío.
- Temple (Enfriamiento Rápido): tipo de medio, temperatura, velocidad de agitación, tiempo de transferencia.
- Revenido: temperatura y tiempo, número de revenidos.
- Resultados: dureza por ubicación, perfil de microdureza, profundidad de la caja (capa), micrografías.
- Disposición: aprobado, reprocesado o rechazado, con números de No Conformidad (NCR) si hay alguno.
- Firma: operador, ingeniero de QC, gerente de QA.
Entrego el informe como PDF, más datos CSV para su sistema, si lo desea. También lo envío por lote y por caja de envío cuando lo solicita. Puedo incluir el informe dentro de la caja y en su portal.
Ejemplo de una instantánea de datos del informe
| Campo | Valor de ejemplo |
|---|---|
| PO de Cliente / OT | PO# US-45933 / OT# HT-24-1107 |
| ID del Horno | HTF-03 (3 zonas, Clase 3) |
| Inicio / fin de ejecución | 2025-10-14 08:22 / 2025-10-14 11:55 |
| Austenización | 860°C durante 45 min ($\pm 3^\circ\text{C}$) |
| Potencial de carbono | 0.90% ($\pm 0.05\%$) |
| Temple (Enfriamiento Rápido) | Aceite $70^\circ\text{C}$, agitación 60%, transferencia 6 seg |
| Revenido | $200^\circ\text{C}$ durante 2 horas $\times 2$ ciclos |
| Dureza (punta del diente) | 55.2 / 55.6 / 55.1 HRC |
| Dureza del núcleo | 30.8 HRC |
| Profundidad de Caja (ECD @ 50 HRC) | 2.8 mm, 2.7 mm, 2.9 mm |
| Microestructura | Caja de martensita revenida; núcleo de perlita fina |
| Disposición | APROBADO |
Puede hacer coincidir cualquier pieza con el informe mediante la marca láser. Guardo todos los registros brutos, por lo que si necesita una revisión más profunda o una auditoría de terceros, puedo compartir los archivos.
¿Cómo calibra sus hornos de tratamiento térmico?
No confío en un horno sin verificar. La deriva se esconde en los sensores y las zonas. Por lo tanto, calibro en un programa estricto y pruebo la uniformidad con estudios.
Calibro con termopares trazables 11 12, realizo Pruebas de Precisión del Sistema (SAT) y ejecuto Estudios de Uniformidad de Temperatura (TUS) en una cadencia establecida. Mapeo las zonas, ajusto los controles y bloqueo las recetas. También calibro los durómetros y verifico los sistemas de temple (enfriamiento rápido) según un plan de rutina.
Alcance y cadencia de la calibración
Sigo un plan estricto. Guardo registros y etiquetas en cada activo.
- Calibración de instrumentos: controladores, registradores y sensores verificados con estándares certificados.
- SAT: compara las lecturas del sensor de control del horno con las de un instrumento de prueba calibrado.
- TUS: mapea la temperatura en muchos puntos de la zona de trabajo para encontrar puntos calientes y fríos.
- Termopares: calibración de termopares nuevos y usados, incluido el control del lote de cable.
- Durómetros: máquinas Rockwell y de microdureza calibradas y verificadas.
- Sistemas de temple (Enfriamiento Rápido): verificación del control de temperatura del aceite y la salida de agitación.
Control de la uniformidad
Realizo TUS en cada zona de trabajo del horno. Ejecuto a puntos de ajuste objetivo que coinciden con nuestras piezas. Ajusto PID y equilibro zonas para mantener la uniformidad ajustada. Bloqueo las recetas por número de pieza. También almaceno registros de alarma y reconocimientos del operador.
Resumen del plan de calibración
| Activo / Actividad | Método | Frecuencia |
|---|---|---|
| Calibración de Instrumentos | Verificación de estándar trazable | Cada 6 meses |
| SAT | Control vs. instrumento de prueba | Mensual (Clase 3) |
| TUS | Estudio de 9–15 puntos por punto de ajuste | Trimestral |
| Termopares | Calibración por lote, registros de uso | Cada lote; reemplazar por desgaste |
| Durómetro Rockwell | Bloques de verificación indirecta | Verificación diaria; cal. de 6 meses |
| Microdurómetro | Bloques de prueba certificados | Verificación semanal; cal. anual |
| Aceite de temple (Enfriamiento Rápido) | Viscosidad, agua, contaminación | Mensual; cambiar según especificación |
Ejecuto estudios de Análisis del Sistema de Medición (MSA) 13 14 en durómetros. Entreno a los operadores y los certifico. Bloqueo el acceso a los puntos de ajuste con inicios de sesión basados en roles. Hago copias de seguridad de todos los datos. Mantengo rastros de auditoría. Puedo mostrarle los últimos tres gráficos TUS para cualquier horno a pedido.
¿Cuál es su tasa de rechazo para las piezas que fallan el Control de Calidad (QC) del tratamiento térmico?
No oculto los números. Los observo todos los días. Los reduzco con trabajo de causa raíz y capacitación. El objetivo es que haya pocas fugas y soluciones rápidas.
Mi promedio móvil de 12 meses de rechazo interno en la etapa de tratamiento térmico es del 0.8%. Mi tasa de reprocesamiento y recuperación es del 0.5%. Mis devoluciones externas por problemas relacionados con el tratamiento térmico son del 0.06%. Actúo ante cualquier tendencia con un 8D formal y comparto el informe.
Cómo defino, mido y reduzco los rechazos
Clasifico la no conformidad en tres puntos. Cuento el desperdicio cuando la pieza no se puede recuperar. Cuento el reprocesamiento cuando puedo arreglarlo por recocido o rectificado. Cuento la fuga cuando un cliente la encuentra. Mi objetivo es cero fugas.
Los problemas comunes del tratamiento térmico incluyen dureza insuficiente, dureza excesiva, profundidad de caja superficial, profundidad de caja excesiva, agrietamiento y deformación fuera del límite. Bloqueo la liberación en el momento en que aparece cualquier problema. Clasifico el 100% cuando hay dudas. No envío piezas "quizás estén bien".
- Rechazo interno (desperdicio) en el tratamiento térmico: 0.8% en promedio, mejores meses 0.4%–0.6%.
- Reprocesamiento y recuperación: 0.5% en promedio, la mayoría por nuevo revenido o re-inducción.
- Rendimiento final después del tratamiento térmico: 98.7% en promedio en todas las familias de piezas.
- Devolución externa (causa de tratamiento térmico): 0.06% de las piezas enviadas.
Realizo auditorías escalonadas diarias. Utilizo CEP para dureza y profundidad de caja. Actúo cuando veo desviación. Entreno a los operadores sobre retrasos en el temple (enfriamiento rápido), tamaño de carga y comprobaciones de sensores. También ajusto el diseño de los accesorios para reducir la distorsión.
Qué sucede si usted o un laboratorio encuentran un problema
Puede elegir piezas al azar de cualquier lote. Puede enviarlas a un laboratorio externo. Lo celebro. Si su laboratorio encuentra un fallo, inicio la contención en 24 horas. Abro una NCR y emito un 8D en 48 horas. Defino el alcance, clasifico el stock y lo protejo.
- Ofrezco reprocesamiento si es seguro. Si no, reemplazo o doy crédito.
- Cubrimos los costos de pruebas verificadas por acuerdo previo.
- Acelero el reemplazo a mi costo cuando el problema es mío.
- Comparto la causa raíz, la solución y la prueba de efectividad.
También le doy trazabilidad completa. Puedo nombrar el horno, el tiempo de ciclo, el operador y el turno. Puedo mostrar qué piezas se ejecutaron antes y después. Puedo mostrar por qué sucedió y qué cambié para que no se repita.
Trabajo estandarizado y trazabilidad
Mantengo instrucciones de trabajo estándar para cada número de pieza. Establezco tiempos y temperaturas exactos. Entreno con el mismo manual de estrategias. Audito los pasos. Bloqueo el programa. Marco cada pieza o caja con el código de lote. Este código se vincula a todos los registros y pruebas. Si hay una pregunta, la rastreo rápidamente y actúo antes de que sus máquinas vean riesgo.
Conclusión
Usted obtiene un tratamiento térmico constante cuando controlo el ciclo, verifico el resultado, comparto informes completos, calibro a menudo y actúo rápidamente sobre los datos.
Notas a Pie de Página
1. Aprenda sobre los sistemas PLC de lazo cerrado para el control de procesos. ↩︎ 17
2. Descubra cómo los estándares internacionales garantizan la fiabilidad. ↩︎ 18
3. Los sensores en proceso mejoran la monitorización en tiempo real. ↩︎ 19
4. Utilización de gráficos de CEP para el monitoreo de procesos. ↩︎ 20
5. Explore los detalles incluidos en los informes de lote. ↩︎ 21
6. Diferentes tipos de termopares trazables. ↩︎ 22
7. Importancia de los estudios MSA en la fiabilidad de la medición. ↩︎ 23
8. Uso de 8D para la resolución de problemas y acciones correctivas. ↩︎ 24