¿Qué es el endurecimiento por inducción?
El endurecimiento por inducción es el proceso de fabricación que produce un endurecimiento de la superficie de un material conductor al colocar ese material dentro de un gran campo magnético que fluctúa rápidamente. El campo magnético induce una corriente eléctrica temporal que calienta el material pero solo a una profundidad bastante baja. El material se enfría inmediatamente en un baño. El calentamiento y el enfriamiento repentino provocan la formación de cristales dentro de las capas más externas del material, pero el material del núcleo no se ve afectado y mantiene sus propiedades originales. Esta naturaleza dual es una característica clave del endurecimiento por inducción.
El endurecimiento de los aceros y otros metales se ha logrado durante mucho tiempo calentando la pieza con una llama de algún origen o en un horno y luego arrojando rápidamente la pieza en agua u otro refrigerante. Un metal endurecido no se desgarra tan fácilmente, se desliza contra otras superficies más fácilmente y resiste el desgaste. La pieza también es más frágil y podría romperse o romperse más fácilmente cuando se golpea o se cae. Al calentar solo la superficie, la característica de dureza se adquiere solo por la superficie. El resto de la pieza conserva la resistencia del material original.
El calentamiento de un metal u otro material conductor por conductancia o calor directo hace que toda la pieza se caliente porque los electrones se excitan y se vuelven más móviles, fluyendo rápidamente de áreas más calientes a áreas más frías. En el endurecimiento por inducción, los electrones externos son "inducidos" para reaccionar a los campos magnéticos fluctuantes produciendo corrientes de Foucault eléctricas. Estas corrientes fluyen en pequeños círculos a medida que los electrones responden a la dirección en constante cambio del campo magnético. El calor no tiene un medio para ser conducido profundamente en el material.
El tipo, el tamaño y la uniformidad de los cristales formados durante el paso de temple del endurecimiento por inducción determinan la calidad final de la pieza endurecida. El material sufre un cambio de fase de un sólido a un cristal llamado transformación sin difusión. Los átomos se mueven esencialmente simultáneamente a una distancia muy corta. En el acero, una estructura cristalina muy dura conocida como martensita suele ser la forma final deseada de la capa superficial. Los cristales martensíticos también se encuentran en otros materiales endurecidos, incluida la cerámica.
Las aplicaciones que requieren superficies fuertes pero lisas y duras son candidatos ideales para el endurecimiento por inducción. Los componentes del tren de transmisión en automóviles, engranajes en muchas aplicaciones, herramientas que requieren tolerancias estrechas, moldes y operaciones de fabricación de alta velocidad que recortan piezas, se benefician de la naturaleza dual de las piezas endurecidas por inducción. El proceso es relativamente económico; El mayor costo operativo es el aporte de energía en sí. Los hornos de inducción van desde tamaños de sobremesa hasta capacidades que pueden manejar componentes principales de cohetes. Los resultados reproducibles de alta calidad son estándar en estas operaciones.