La zona caliente es un componente crítico de un horno de vacío, responsable de generar y mantener las temperaturas precisas necesarias para el tratamiento térmico.
"Para mí, la zona caliente es la parte más importante del horno. Es el ingrediente clave que hace posible el tratamiento térmico". - Brett Bird, supervisor de producción de Ipsen
Bird está orgulloso del trabajo que realiza su equipo de Pecatonica (Illinois) en el montaje de zonas calientes. "Nuestro personal podría montar una zona caliente TITAN H6 con los ojos vendados", explica Bird. "Somos capaces de asegurarnos de que cada pieza del ensamblaje cumplirá los estándares de calidad antes incluso de que el plenum pase a la planta de producción".
Antes de que el equipo de montaje de Pecatonica comience su trabajo en una zona caliente, merece la pena dar un paso atrás para observar todo el proceso de construcción de una zona caliente de principio a fin.
Recibir la llamada
Una zona caliente puede tomar uno de dos caminos: se instala en un nuevo horno Ipsen o se entrega como reemplazo de un horno existente que ha estado en funcionamiento durante años.
Los pedidos de nuevos equipos son sencillos: cada modelo de horno Ipsen tiene una zona caliente estándar que puede modificarse en función de las necesidades del cliente. Una vez realizado el pedido de un nuevo horno, el departamento de ingeniería revisa los planos y las modificaciones solicitadas. A continuación, el pedido se envía con todos los planos de ingeniería a la planta de Ipsen en Souderton, Pensilvania, para comenzar a fabricar las piezas del equipo y reunir los subconjuntos pertinentes.
Según Aaron Bolhous, Jefe de Producto de Zona Caliente de Ipsen, las sustituciones o adaptaciones de zonas calientes siguen un proceso diferente, que puede ser desde rutinario hasta muy complejo.
"Cuando un cliente se pone en contacto con nosotros y necesita una nueva zona caliente para su horno, es entonces cuando me pongo manos a la obra", empieza Bolhous. "Estos hornos ya están instalados y funcionan en una instalación con rutinas bien establecidas. Algunos pueden haber sufrido modificaciones posteriores. La vida útil típica de una zona caliente es de entre cinco y siete años, dependiendo de los procesos que ejecute. En ocasiones, nos encontramos con hornos que llevan funcionando unos veinte años y que pueden haber sufrido ya dos o tres sustituciones."
Cada caso es único. Algunos clientes pueden dirigirse a Ipsen sabiendo que van a necesitar una zona caliente dentro de un año y quieren tener el recambio listo para funcionar, mientras que otros pueden esperar a hacer la llamada en un momento de avería inminente.
"Alrededor de 90% de mis consultas sobre zonas calientes proceden de representantes de Ipsen - equipos de servicio de campo o de ventas. Muy a menudo, las llamadas vienen cuando un cliente experimenta un mal funcionamiento de la zona caliente, tiene piezas faltantes o dañadas, o está mostrando signos de deterioro en el aislamiento." - Aaron Bolhous, Jefe de Producto de Zona Caliente de Ipsen
En este punto, Bolhous puede revisar las circunstancias del pedido con el técnico, recomendar soluciones temporales e iniciar el proceso de pedido de una nueva zona caliente, un kit de reconstrucción de zona caliente o programar una reconstrucción completa de la zona caliente.
Los kits de reconstrucción de zonas calientes pueden reutilizar un plenum en funcionamiento, retirando el aislamiento antiguo, los elementos y otras piezas que han llegado al final de su vida útil, y sustituyéndolos por piezas totalmente nuevas diseñadas a medida para ese horno concreto. Bolhous explicó que "el cliente puede optar por que le enviemos directamente el kit de reconstrucción. Esto incluiría todos los componentes necesarios para una reconstrucción in situ. El equipo de servicio de campo de Ipsen o el equipo de mantenimiento del cliente realizarían el desmontaje y la reconstrucción in situ".
Mientras que algunos clientes pueden querer reconstruir su propia zona caliente, otros han optado por enviar su zona caliente a Ipsen para una reconstrucción. "Para reconstruir la zona caliente, el cliente debe retirar el aislamiento y los elementos antiguos y enviar el plenum a nuestra planta de Souderton. Allí comprobaríamos la integridad del plenum y, una vez confirmado que cumple las normas de calidad, lo reconstruiríamos como si fuera una zona caliente nueva".
A veces, una reconstrucción no es la mejor solución, sobre todo si el plenum ha sufrido daños durante años de funcionamiento. Muy a menudo, los clientes buscan un poco más de seguridad para una solución a largo plazo. Factores como estos suelen hacer que solicitar un presupuesto para una nueva zona caliente sea la solución más práctica.
"Si la zona caliente existente en cuestión tiene más de diez años y el plan correcto es sustituirla, normalmente incluimos en el presupuesto una visita de ingeniería como parte de la propuesta para asegurarnos de que cualquier modificación posterior que se haya hecho en el horno quede debidamente registrada. Queremos asegurarnos de que la nueva zona caliente es exactamente igual a la que se va a sustituir o adecuada para la nave en la que se va a instalar", explica Bolhous.
El desgaste no es la única razón por la que un cliente puede querer sustituir su zona caliente. "Recientemente hemos tenido un cliente que quería sustituir una zona caliente totalmente metálica por una de grafito que utiliza molibdeno elementos. Las modificaciones posventa pueden ser situaciones complicadas, pero somos capaces de tomar lo que el cliente quiere y llevar su petición a nuestro equipo de ingeniería para ver si es factible". Bolhous señala: "Al hacer eso, podemos descubrir que la solución puede ser sencilla porque ya la hemos hecho antes, o puede ser lo bastante compleja como para requerir cierta cantidad de ingeniería adicional. Haremos nuevos planos, haremos un seguimiento de los costes actualizados y partiremos de ahí".
Del pedido a la producción
Una vez realizado el pedido de una nueva zona caliente, Bolhous entrega los documentos de diseño a producción, comprueba el plazo de entrega actual, responde al cliente con un calendario y fechas de entrega, y da el visto bueno al pedido de piezas para enviarlas a montaje. Es entonces cuando interviene el equipo de Souderton.
La planta de Ipsen en Souderton, Pennsylvania, es la sede de producción y ensamblaje de las zonas calientes de Ipsen, tanto para equipos nuevos como para ventas postventa. Cada componente de una zona caliente que entra en el horno de un cliente es trazado, seguido, inspeccionado y ensamblado. Se revisan los calendarios, se fijan los hitos y se estiman las fechas de envío al cliente.
"El tiempo de entrega depende a menudo de los plazos de entrega de los componentes de un horno", explica Christopher Enwright, Director de Fabricación de Ipsen en Souderton. "Una vez que hemos aprovisionado y revisado cada componente, la orden de trabajo genera todas las órdenes de trabajo necesarias para su uso en nuestro taller".
Este proceso comienza con el pedido de venta. "Una vez que recibimos el pedido, nuestro jefe de proyecto y yo lo introducimos en el calendario de nuestra zona caliente. En él se registran los hitos, las fechas de envío al cliente y la información esencial sobre los componentes", explica Enwright. "A continuación, los ingenieros nos facilitan la documentación preliminar o final. Las versiones preliminares son para proyectos que se sabe que tienen un plazo de entrega largo".
Los plazos de entrega pueden verse afectados por varios factores. Los clientes pueden solicitar un plazo de entrega más largo para asegurarse de que sus instalaciones y equipos de mantenimiento están preparados para recibir un nuevo horno o zona caliente. Ciertos hornos o zonas calientes de mayor tamaño pueden tener un plazo de entrega más largo, ya que sus componentes se piden con menos frecuencia, lo que los hace un poco más escasos. Además, algunas personalizaciones requieren más tiempo de montaje y prueba que otras.
"Utilizamos un ERP (software de planificación de recursos empresariales) para que nos ayude a realizar el seguimiento de las piezas encargadas por el departamento de compras, asignar los trabajos de fabricación y crear subconjuntos a partir de la lista de materiales del sistema", explica Enwright. "A continuación, el ERP podrá generar las órdenes de trabajo necesarias para el taller. Nuestros maquinistas dispondrán de una ubicación central para las impresiones y los planos de cada pieza que estén fabricando."
A medida que se fabrica y ensambla cada pieza, se marcan las listas de comprobación realizadas y se etiquetan las piezas y los subconjuntos, se comprueba su calidad y se almacenan juntos hasta completar la lista de materiales del pedido.
"Las zonas calientes son cosas complejas, con muchas piezas y ensamblajes. Hay que ser muy artesano para fabricarlas y montarlas a mano. Puede haber 500 piezas o más en una zona caliente, y cada pieza tiene que encajar perfectamente para que la zona caliente funcione nada más llegar", explica Enwright.
"Cada parte, grande y pequeña, importa". - Chris Enwright, Director de Fabricación de Ipsen en Souderton, PA
Una vez completados los conjuntos y kits, Souderton puede enviarlos a diferentes ubicaciones. Las zonas calientes y los kits de sustitución del cliente pueden entregarse directamente al cliente o a un equipo de servicio de campo.
Las zonas calientes completas para nuevos equipos personalizados pueden enviarse directamente a Cherry Valley, mientras que los kits para Hornos TITAN y otros pedidos específicos pueden enviarse a Pecatonica, Illinois, aprovechando su proximidad a los fabricantes regionales de plénums y añadiendo al mismo tiempo ancho de banda de producción.
Es entonces cuando interviene Brett Bird.
"Parte de nuestro trabajo consiste en aliviar el retraso de Ipsen siendo un recurso local para el montaje", explicó Bird. "Alrededor de 90% de nuestras zonas calientes van a parar a equipos nuevos. Dado que los plenums pueden ser de gran tamaño, contar con un fabricante local del norte de Illinois para suministrar el plenum TITAN ahorra tiempo y costes de transporte de larga distancia."
Cuando Souderton envía el kit de piezas a Pecatonica, el equipo de Bird puede ensamblar, almacenar y enviar la zona caliente de una de las líneas más solicitadas por Ipsen, todo ello a menos de 50 kilómetros de la planta de montaje de Cherry Valley.
"Con el kit de Souderton y el nuevo plenum, instalaremos los colgadores de fieltro, las capas de fieltro de grafito y, a continuación, añadiremos las toberas de gas y los escudos de compuesto de fibra de carbono (CFC) con las arandelas de molibdeno, fijaremos todo una vez colocadas las arandelas y comprobaremos que tenemos el grosor perfecto. Fabricamos el paquete de la puerta y el paquete final y, en ese momento, ya está listo para el envío", explica Bird. "Para los hornos totalmente metálicos, el proceso es un poco más minucioso. El fieltro cede un poco si las perchas no son exactas, pero los pasadores de la zona caliente totalmente metálica deben ser precisos. Los escudos de metal estampado requieren que todo esté alineado con los orificios de montaje, y podemos detectar casi de inmediato si nuestros pasadores están mal."
"Si no es preciso, no nos da miedo quitarlo todo y volver a hacerlo". - Brett Bird, supervisor de producción de Ipsen
Garantizar la precisión y la calidad antes del envío es una prioridad clave para el equipo de Bird.
"No nos devuelven zonas calientes porque hayan tenido fallos durante las pruebas de control de calidad. Nuestros chicos revisan y clavan cada detalle. Una vez que la hemos montado, sabemos que es buena".