PASO A PASO

HORNO PARA

TRATAMIENTOS

TERMICOS

PEU

AUTOR: Pablo Ezequiel Untroib

Año: 2012

Nota importante: el compilado está realizado con la cronología que fue expuesto originalmente. Dado que se fueron

corrigiendo algunos pasos que no dieron el resultado esperado, es conveniente leer completo el tema antes de encarar la

compra de los materiales.

El link al tema original es el siguiente:

http://www.armasblancas.com.ar/foros/equipamiento-del-taller-workshop-equipment/36044-horno-tratamiento-termico-peu-1.html

Horno Tratamiento Térmico - PEU

Hace un tiempito comencé a dibujar un horno de tratamiento térmico, está inspirado... estemm... clonado... emm...

copiado del modelo Paragon KM14D

Falta dibujar la caja que alojara la electrónica, esta solo el termostato ahí volando.

Compré ladrillos cerámicos K28 (aunque es muy recomendable usar los Thermal Ceramics K23 de mucho mejor

comportamiento térmico incluso que los K23) y la electrónica de control está viniendo, estas son las partes:

Termocupla: Omega TJ36-CASS-14U-6-CC Type K Thermocouple Probes 1/4" 304 SS Sheath

Termostato PID con rampas programables: SL4896-VRE - TEMPERATURE CONTROLLER, 1/8 DIN, OUT1-PULSE,

OUT2-SPDT, 100-240VAC

Relé de estado sólido (SSR): SOLID ST RELAY 25A SPST VDC INPUT N.O. 24-280 VAC PANEL MOUNT

Estas son mis dudas, tal vez alguien me pueda tirar una punta para destrabarme

Ahora me toca comprar el Kanthal, averigüé en Casa Astri y lo venden bobinado o sin bobinar. Mire el manual de Kanthal

pero no le encontré la vuelta para calcular cuánto alambre necesito, el volumen útil es de 105x115x400mm o lo que es lo

mismo 4830 cm³. Como calculo la cantidad de Kanthal para el volumen mencionado?

Luego está la cantidad de vueltas del bobinado, vi hornos donde has solo dos canales por ladrillo y otros que hay 4 (como

en mi dibujo) como decido que es mejor?

Vale la pena agrandar 60mm mas la profundidad? me van a sobrar unos ladrillos y bien podría usarlos para hacer el

horno un poco mas profundo, no es mi intención hacer espadas, aviso de antemano!

Alguien sabe que pegamento se usa con estos ladrillos? Se agradece!

Pablo:

El dimensionamiento de la resistencia se hace en base a la potencia del horno. En tu caso debiera andar con algo menos de

2000 wats. Que es lo que tiene el Paragon. De allí sacas el valor de resistencia necesario y las dimensiones. La principal

decisión es el diámetro del alambre. Entre 1,5 y 2mm debiera andar. Con dos canales debieras tener calentamiento

suficientemente uniforme. suerte

lothar

Lothar:

Ya que el horno esta "ligeramente inspirado en el paragon KM14D" hagamos un poco de ingeniería inversa:

KM14D tiene una superficie de pared de 2127cm² que sale de calcular la superficie del volumen de 140x368x108mm

El horno PEU tiene una superficie de pared de 1991cm² calculado de la misma manera.

A los efectos prácticos la diferencia es mínima, entonces sigamos desculando al Paragon.

Según su fabricante el consumo es de 1920 watts. Dato para contrastar con el manual de Kanthal: daría una carga de pared

de 1920/2127= 0.9w/cm² sigamos.

1920w en 220V corresponde a 1920/220v= 8.7A, OK ahora sé lo que consume en 220v, de ahí yendo para atrás debería

saber cuánto alambre necesito.

Calculo la resistencia que necesito: 220v/8.7A=25.2ohm

El Kanthal de 1.5mm tiene una resistencia de 0.82 ohm/metro o sea que necesito 25.2ohm / 0.82ohm/m = 30m

Con 2mm seria aun mas largo!

Que estoy haciendo mal? por mas que lo haga una espiral digamos sobre un caño de 6.35mm (1/4") me quedaría

larguísimo, aunque use 4 canales no va a alcanzar.

En que le pifie?

CAD al rescate, supongamos que los 30 metros de la cuenta anterior están bien, según el Solidworks si dibujo una espiral

con un paso de 2.5mm, es decir, dejo 1mm entre cada espiral de alambre, sobre un cilindro de 6mm, para calcular en

realidad utilizo un cilindro de 7.5mm y mido una línea sobre el mismo, esa línea vendría a ser el centro de un alambre de

1.5mm. Me da que un metro de ese espiral equivale 9.5m de alambre, si quisiera estirar ese espiral dentro del horno tendría

que hacerme de 3.2m de espiral y eso no tendría mayor problema en meterlo en el hornito.

Según el handbook del Kanthal A1, para una resistencia espiralada en un canal de ladrillo (Table 4 / Pagina 10) la carga

superficial (surface load) máxima es de 3 a 4 w/cm² a una temperatura de 1000C

El metro de alambre en espiral como lo calcule me da una superficie total de 445,3 cm² (también según el CAD) o sea que

la superficie total seria de 445.3 cm² x 3.2 = 1425 cm²

Entonces 1920w (consumo del horno) dividido 1425 cm² me daría una carga superficial de 1.34 w/Cm² valor que está

perfectamente dentro de los parámetros del libro.

Si hasta acá el razonamiento está bien, me daría que tengo que usar 4 canales como en mi dibujo, los medí y en total me

dan 3.3m, casi lo mismo que los 3.2m calculados!! coincidencia? casualidad? genialidad de mi parte? yo prefiero la ultima

opción ahí no tendría problema en meter esta resistencia en el horno.

Pablo

Mirate este post que te sacara de muchas de tus dudas, yo he hecho una copia y va de maravilla, lo único que he cambiado

es el sistema de cierre de la puerta. Saludos Aurelio

http://www.armasblancas.com.ar/foros/equipamiento-del-taller-workshop-equipment/31786-horno-electrico-paso-

paso.html

http://www.armasblancas.com.ar/foros/equipamiento-del-taller-workshop-equipment/34179-mis-dos-joyitas-y-media.html

http://www.armasblancas.com.ar/foros/equipamiento-del-taller-workshop-equipment/31786-horno-electrico-paso-paso-

2.html

El de Eusebio ya lo había visto, de hecho el patrón de la resistencia lo saque de ahí, fíjate quien hizo las últimas dos

preguntas

El tuyo en cambio recién lo veo. Hablando del de Eusebio/el tuyo, la duda que me queda es de donde surgen los 2500w, yo

se que en la deducción que hice arriba los 1920w salen de mirar los datos técnicos de Paragon, si no fuera por eso no sabría

de donde sacarlo. Por lo demás la cuenta es la misma, solo que arribando por otro medio.

Los modelos comerciales veo que no tienen manta perimetral, al menos el Paragon no tiene, vos consideras que es

necesario?

Lo que cambie hace un rato es la ubicación de las resistencias del fondo, para evitar que la punta de un cuchillo toque en la

de abajo las eleve para que esto sea mas improbable:

Los ladrillos los compre en Cerámica Avellaneda (http://www.ceramica-avellaneda.com.ar/) ayer compre manta en hornos

Simcic, no es el mejor precio pero no quería comprar un rollo de 7 metros en cerámica avellaneda, si hubiera necesitado 3

metros ya convenía.

Hoy recibí el controlador PID, el relé de estado sólido y las termocuplas, estoy terminando el dibujo del horno, un

australiano en el foro britishblades fue tan amable de hacerme unas pruebas de temperatura de un horno similar

http://www.britishblades.com/forums/showthread.php?153320-Heat-Treatment-Oven-WIP&p=2026597&viewfull=1#post2026597

y le dio que en el exterior la temperatura llega a los 150 grados, por eso compre manta, y ya que estaba trate de maximizar

el volumen del horno con los ladrillos que tenia, logre que quede bastante mas grande y ahora con la manta perimetral

debería ser incluso mas eficiente.

Ahora las medidas son: 200 x 170 x 450 mm

En cuanto a la puerta, copie el diseño y vi varios hornos caseros con el mismo sistema, ignoro si será bueno o malo,

veremos con el uso como resulta.

Y arranque con los ladrillos!

No me quiero olvidar de esta recomendación, usen guantes, yo use de látex, y pongan algo para juntar el polvillo, se

multiplica por todos lados muy rápidamente.

Lo primero que hice es hacerme una guía en madera, ya que todos los cortes que tenía que hacer eran a 15 y a 30mm, en

lugar de medir tener la guía hace todo muuuucho mas cómodo:

El pedacito ese de aluminio lo use para emparejar el corte, vale la pena tenerlo a mano.

Y así fui cortando y armando todo:

Al principio el escaloncito que le hice al ladrillo de abajo lo hice con una lima bastarda, pero no quedo bien, al resto los

hice todos con la sierra que permite mucho mejor control

Y así quedo hasta que me senté un rato a descansar y tomar unos mates, falta hacer el fondo y la tapa. Puse un CD como

referencia de tamaño

Fui juntando el polvillo en esa lata de aceite que se ve en las fotos, mi idea es hacer una especie de engrudo con eso para

poner en las hendiduras, si alguien sabe cómo se podría hacer esto comente por favor

Estoy pensando en suncharlo o poner algo para que contenga la estructura, porque al poner la manta por el perímetro si la

apretó va a perder su eficacia, tal vez le haga una estructura de hierro ángulo, alrededor de la misma la manta y recién ahí el

chaperío. Lo tengo que consultar con la almohada.

Pablo

(Valdellopis) Los ladrillos yo los frotaba uno con otro los que iban juntos, asi quedan con menos junta y el mismo polvillo

que se produce reduce la junta.

Las hileras laterales las prepare como si fuera un tabique solido haciendo un par de agujeros pasantes por los que metí

varilla roscada dejando las tuercas con una arandela ancha embutidas en un ensanche hecho al final del agujero de los

ladrillos de los extremos, con esto apretás todo el conjunto de ladrillos reduciendo todavía mas la junta y gana mucho en

solidez todo el conjunto.

Siempre tuve la duda de que pasaría con el tema de la dilatación del tornillo este, pero no ha dado ningún problema y lleva

ya bastantes calentadas. No sé si he explicado bien esto, espero que se entienda.

Lo has hecho de boca cuadrada, yo lo hice rectangular, de 40cm de largo por 11 ó 12 de ancho y de alto creo que 17 o algo

asi, para un cuchillo es mas que suficiente y sube de temperatura muy rápido con lo que casi no llega a calentarse la chapa

exterior, yo no puse manta y aunque no hubiera estado de mas, la verdad es que no lo necesita. La potencia creo que me

quedo en 3000w. , compre las resistencias ya hechas en Ebay, tan solo había que estirar las espiras a la longitud que te

decía el vendedor.

Finalmente me quedo una chapuza fea pero muy muy eficiente, es muy potente para el cubicaje que tiene y eso lo hace muy

rápido.

Adelante que ya lo tienes, veras como lo disfrutas.

Un saludo. Javier.

(Valdellopis) Se me olvido decir que yo en su día me volví loco buscando como calcular la potencia en base a la

superficie interior pero no encontré nada claro pues entraban muchas variantes como el tipo de puerta, ladrillos empleados

y otras cosas, asi que lo que hice fue comprar las resistencias que encontré mas aproximadas a lo mío y calcular los canales

y la longitud de estos para acomodarlas, el resto lo calcule para tener el mínimo espacio necesario sin malmeter muchos

ladrillos.

Este es el mío, ahí se ven las tuercas que sujetan la pared, quizá sea el horno mas feo del orbe...

Javier, compre un muy buen controlador, permite hacer rampas y mesetas e incluso programarlo desde la PC por RS-485,

puse los datos mas arriba.

Hoy termine la puerta delantera y la tapa de 3 ladrillos trasera:

Mañana voy a hacer los canales con el router, es la parte mas critica, espero no meter la pata...

Todo mi tiempo te di

Toda mi energía pongo en ti

te calcule, te corte, te medí

Tengo polvo hasta en el alma

y al final del día sin vos en la cama (licencia poética, imagínate con lo que joden las migas en la cama)

Ponele música de Arjona y tenes un hit...

Como junta mugre esto! y eso que junto el polvo en la latita y aspiro cada dos ladrillos cortados...

Estoy haciendo los encastres para hacer mas eficiente al horno, pierdo 45mm en el largo pero gano en conservación de

calor, solo me falta el piso y la pared del lado derecho:

A la maderita guía le agregue otro escalón mas de la mitad del ancho del ladrillo para esta tarea, es fundamental la maderita

esa. La manta de cerámica avellaneda es de 25.4mm de espesor de baja densidad y estaba algo de 200 mangos el rollo de 7

metros. No te di tiempo porque justo al día siguiente que pregunte tenía que ir a unas pocas cuadras de hornos Simcic asi

que aproveche y me saque ese tema de encima aunque el precio no fuera el mejor.

En cuanto al avance, ya termine de armar el rompecabezas de los ladrillos, ahora no hay ningún punto en el horno en donde

el calor pueda salir de la cámara en línea recta hacia el exterior, todos los ladrillos están cortados escalonados en cada una

de las 4 paredes y tapas trasera y frontal. Los ladrillos en C.Avellaneda cuestan 12 pesos mas o menos pero tenes que

insistirles para que te vendan menos de 50, yo transe en 25, vienen en cajas de a 10.

El próximo paso es rutear el canal de la resistencia y armar la estructura interior del horno con los ángulos de aluminio que

contenga a todo el ladrillerio y permita tender la manta en todo el perímetro sin aplastarla con la chapa exterior.

Esta es la estructura interior:

Sigo con la estructura interior para contener los ladrillos, por fuera de esto luego irá la manta cerámica:

Necesitaba hacer un pequeño escaloncito, los restos de ladrillos sirven como lima, no es tan rápido como una bastarda pero

se evita desafilar la lima ya que los ladrillos son muy abrasivos

Como no tengo sargentos lo suficientemente largos me arme este sistema para sunchar todo el perímetro lo mejor posible:

Agujereo y remacho el perímetro superior:

Y al piso para desarmar todo por enésima vez para hacer el perímetro de abajo:

Y como no puedo agujerear desde abajo, di vuelta los ángulos:

No puede poner los ángulos verticales hasta tanto no hacer los canales para las resistencias, pero basta por hoy, estoy

cansado.

Pablo

Llame a Sandvik y les pregunte por algún distribuidor que aun le quede Kanthal A1, me pasaron un contacto en Lomas de

Zamora, el tema es que solo tiene de 1.8mm de diámetro, no es gran diferencia mecánicamente, pero eléctricamente tiene

bastante menos resistencia, voy a rehacer los cálculos, no debería haber mayor problema.

Si, ya sé que se consigue en otros lados, pero como salen mas o menos lo mismo (USD 80/kg) preferí comprar el original y

no una copia.

Pablo

(Powerchain) Hola Pablo, yo te diría que si podes conseguir un alambre de kanthal más fino, por más que sea nacional, no

lo dudes. Yo cometí el error de hacer mi resistencia (que tiene aproximadamente el mismo largo que la de tu horno) en

2mm de diámetro sin pensar en el consumo, resulta que tuve que poner un toma de 32 Amper porque para hacerla funcionar

necesito casi 24 Amper de corriente! Me parece que lo mejor es trabajar con 1 - 1,2mm. Ojo que no hablo de la duración

del alambre, sólo de lo que consume.

Un abrazo.

Pablo.

Estas son las cuentas que hice para alambre de 1.5mm y de 1.8mm:

1.5:

1.8:

Con el de 1.8 para estar alrededor de 13 Amper habría que usar un caño de 12mm de diámetro para hacer el espiral,

quedarían medio apretadas las canaletas de 16mm de alto, pero se puede hacer.

Pablo

Me fui a la localidad de Isenbeck y no había, en Warsteiner tampoco asi que me hice una escapada a Quilmes y tenían

alambre de 1.6mm, compre medio kilo de Kanthal A1 de Sandvik y me costó 140 pesos. Gracias nuevamente por el dato

Pascual

Luego me fui a la fabrica, agarre una barra de 10mm de 60cm de largo en el torno, le hice un agujero de centro para la

contrapunta, le di un par de vueltas con el alambre, lo fije con una pinza de fuerza y a 40 RPM fui espiralando el alambre,

no sin luchar contra galletas, tenía que lograr un espiral extendido de 1.80m (3mm entre espiras) asi que hice un espiral

comprimido de los 60cm de largo.

Esta es la planilla de Excel para alambre de 1.6mm:

El total que necesitaba era dos piezas de 200 gramos espiralados, una me dio 195 y la otra 205 asi que no me puedo quejar,

quedo casi perfecto. La única queja es la pel0tudez que me mande al sacar la pinza de fuerza, el espiral se descomprime

unas 3 vueltas y el chicotazo me lastimo el meñique, nada grave, susto mas que nada

En cuanto a los ladrillos decidí no hacerlos en el router CNC, ese polvito se mete en todos lados y no quiero arruinar la

maquina, lo que si hice es una plantilla que voy a usar para pintar sobre los ladrillos con aerosol donde cortar con el dremel:

Hice los extremos nomas, no tenía sentido hacer las líneas rectas del medio

Dremel, plantilla y una fresa de 3.25mm que ya no serbia mas y el trabajo se hizo un placer, recomiendo para cualquiera

que se tome el trabajo de hacer la plantilla, el resto del trabajo se facilita un montón.

Fotos:

Fue mas fácil hacer los canales que estirar parejo el resorte... Mañana si el laburo viene tranqui como hoy me hago una

escapada a Casa Astri a comprar unos conectores de cerámica para unir en serie las resistencias y luego desde el exterior

conectarlas.

Viene bárbaro... una consulta, que conviene mas poner dos

resistencias en paralelo, en serie, una sola??

No es cuestión de que conviene sino de lo que vos necesitas, vos calculas un consumo y para eso necesitas una cierta

cantidad de resistencia, ahí decidís mediante la ley de ohm como armas, si serie o en paralelo. En serie vendría a ser lo

mismo que una resistencia del largo de la suma de las dos que pones en serie

Conchapas!

La estructura con ángulos de aluminio no era suficiente y se movía todo, asi que mande a cortar chapas para los laterales.

Esto va a ser la estructura interna del horno, por arriba va ir una manta térmica y luego si las chapas dobladas del diseño 3D

Fotos del avance:

Estoy cansado de tanto agujero y tornillo, mañana espero poder seguir. lo atamo con alambre, nono, pasamo lo alambre!

Todos los tornillos/tuercas/arandelas son de acero inoxidable.

Me falta poner grampas de Kanthal todo a lo largo de los canales para que no se salga el espiral, pero me canse, sigo

domani si el tiempo lo permite.

Y este es el circuito que voy a empezar a cablear:

Hoy me puse a hacer unas pruebas antes de seguir avanzando, conecte la resistencia a través de un interruptor de 25A y con

un termómetro digital usando la termocupla del horno fui monitoreando cuánto tarda en levantar temperatura.

Primera impresión: ES LENTO

La corriente del circuito esta en 11A, para no tener que hacer cambios en mi instalación eléctrica tengo que estar por debajo

de los 16A en la línea donde esta enchufado el horno.

Calculo que voy a llevarlo a alrededor de 14~15A para que suba mas rápido. Me serviría como dato si alguien lo midió cual

es el consumo de su horno en Amperes (o watts o KVA), el mío tiene un volumen total de 13.6 litros (200x170x400)

Fotos:

sacando un ladrillo para fotografiar los elementos a 450C.

Tiempo que iba tomando para subir 10C cuando ya había llegado a 400C:

Por lo que estuve viendo, los hornos normalmente llegan a 850~900C en alrededor de 15~20 minutos, el mío llego a 450C

en 25 minutos, por eso digo que es lento.

(Valdellopis) Por si te sirve el mío cubica 8 litros mas o menos para 3000 w y aun sin tener manta es bastante rápido, en 10

minutos lo tienes a 800 grados.

Un saludo. Javier.

Javier, gracias por los datos, definitivamente estoy perdiendo calor, ya que hoy le baje la resistencia total al horno a 16ohm

para llevarlo a 13.2 Amper y aun asi tarda mucho. También estoy consultando el en foro britishblades y ahí me dicen que

probablemente mi problema sea los ladrillos JM28 que son para mayor temperatura pero son bastante menos aislantes, me

dicen que tendría que haber usado JM23.

Hoy ya no tengo posibilidad de seguir probando, veré mañana.

Pablo

Los míos son JM28 y me parece que ahí radica mi problema, son mucho menos aislantes según lo que veo online. Voy a

comprar JM23 y cortar ladrillos de nuevo... no vale la pena perder tiempo.

Tabla de conductividad térmica:

http://doubleegret.en.alibaba.com/product/211334923-214043403/Insulating_Brick_JM23_JM26_JM28_.html

Si a alguien le sirven los ladrillos para un horno de revenido me avisa y se los vendo a lo que me costaron ($11.60 x

25=290 pesos) y si alguien necesita 25 ladrillos JM23 que me avise, no creo poder convencer nuevamente a los de

cerámicas avellaneda que me vendan solo 25, salen lo mismo 290 pesos.

Pablo

Los JM23 tienen la mitad de conductividad térmica que los JM28 que tengo yo, es decir, los JM23 son el doble de

eficientes en mantener el calor (repito: es muy recomendable usar los Thermal Ceramics K23 de mucho mejor

comportamiento térmico incluso que los K23, son levemente mas caros, pero mejoran la performance del horno y

disminuyen los costos operativos)

Bueno, me dieron ánimos, total perdido x perdido no me cuesta nada probar, voy a modificar ligeramente el horno, voy a

ponerle entre las chapas exteriores y los ladrillos la manta , el tema es que al estar apretada no va a ser tan eficiente y va a

pasar calor a través de la misma.

Si tengo que cortar los ladrillos nuevamente va a ser mucho mas fácil porque ya se lo que hay que hacer, veremos. Pensaba

seguir hoy, pero con la lluvia que hay no llego a la oficina, será el lunes.

Pablo

Acá hay información de consumo, medidas y varios datos mas que sirven para comparar con el horno que estoy haciendo:

http://www.paragonweb.com/Wiring_Diagrams.cfm

Por ejemplo del KM14D:

http://www.paragonweb.com/files/wiringdiagrams/WKM14D.PDF

De ahí se puede saber/calcular la carga superficial (surface load), la densidad de potencia (power density), el volumen de la

cámara, el consumo, la potencia.

Hechas estas cuentas y comparando con tamaños similares dudo que el problema sea el volumen de la cámara, voy a probar

poniendo la manta perimetral, pero al ser los ladrillos mejores conductores del calor, no creo que vaya a cambiar mucho...

veremos mañana si me hago tiempo para probar, gracias por los comentarios

Pablo

Como conté antes también estoy preguntando en el foro britishblades, me dieron unas respuestas que me vuelven a inclinar

a cambiar los ladrillos, la explicación en cuestión es esta:

http://www.britishblades.com/forums/showthread.php?155185-Heat-Treatment-Oven-WIP-PEU&p=2043252&viewfull=1#post2043252

y posteriores, para los que no entienden ingles básicamente lo que explica TimGunn es que hay dos temas a considerar: la

conductividad térmica y la masa térmica.

La conductividad térmica se podría solucionar con la manta, pero la masa térmica no, es precisamente este parámetro el que

hace que el horno tarde mucho en llegar a temperatura, el ladrillo está acumulando calor en lugar de reflejarlo a la cámara

del horno.

En fin, quería contar esto por acá para ver que opinaban uds.

Pablo

Compre ladrillos Thermal Ceramics K23 ($20+IVA en www.refil.com.ar) el lunes empiezo con el calado nuevamente, la

manta iba a ser una solución de compromiso y con la luz sin subsidio me iba a terminar costando mucho mas en el largo

plazo... Si nadie quiere los ladrillos anteriores se convertirán en un horno de revenido en un futuro no muy lejano.

Pesan casi la mitad que los anteriores, 850gr, son de un color marrón muy muy claro y la consistencia de los mismos hace

acordar a la tiza.

Toma dos!

Todo esto lo hice hoy a la tarde, muuucho mas rápido que la primera vez, mas que nada por la confianza y la experiencia de

cortar los anteriores. Además los ladrillos con su textura de tiza son menos abrasivos con la sierra y se cortan mas rápido

Ya que tenia la manta se la puse en el perímetro, eso va a hacer aun mas eficiente el horno, todos los ladrillos están

cortados para que se encastren.

una vez que termine los canales, ponga nuevamente las resistencias y vea que ande todo bien, le mando a hacer la carcasa

exterior, cableo y listo, la mayor demora si todo va bien esta vez va a ser el doblado de chapas, cortar cortan rápido, pero

cuando le llevas dobleces y encima sin hacer de a muchos se toman su tiempo...Comencemos festejando:

Aprovechando que en el día de hoy hay paro nacional al que no adhiero, termine de armar la cámara del horno y me

dispuse a probarla.

El armado de los laterales es igual que antes, no tiene sentido que repita las imágenes

parte superior, luego le puse doble manta asumiendo que al subir el calor la parte superior iba a ser la que mas calienta:

Y cerré todo haciendo un poco de fuerza para compactar las mantas de arriba, costo pero cerro, aunque lo ideal con las

mantas es no comprimirlas, veré si le pongo mas manta entre esta cámara y las chapas exteriores:

No cabe duda ahora sí que el problema antes radicaba en los ladrillos, con estos incluso al llegar a 1000 grados podía tocar

uno de los ladrillos laterales del frente sin el menor indicio de calor que queme.

Si se fijan ahora la termocupla del horno la ubique mas al medio y un poco mas abajo de donde estaba antes, asi la lectura

va a ser mas real de la cámara del horno.

Arrancamos:

La termocupla del termómetro gris al ser mas finita fue subiendo mas rápido pero luego la termocupla del horno (tester

rojo) se puso a la par y a partir de mas o menos 650 grados fueron tirando parejo.

Fui cronometrando los tiempos que tardaba cada 100 grados y este es el resultado:

Cuando estaba terminando la prueba me di cuenta que veía naranja abajo en los ladrillos de la tapa y seguro algo de calor se

fue por ahí, pero bueno a lo sumo los tiempos mejoraran...

Luego de una media hora de apagado, la cámara esta aun en 300 grados y los laterales y la parte superior están ahora en 55

grados asi que asumo que si hubiera seguido prendido estaría en por lo menos el doble.

Hoy mande a doblar todo el chaperío, me lo prometieron pal viernes que viene, realmente me asombro el precio, cualquier

tamaño de chapa cortada y doblada sale 13 pesos el kilo.

Luego de verificar que todo encastre bien, voy a publicar los planos por si alguien los quiere copiar.

Con relación a los materiales:

Termocupla: Omega TJ36-CASS-14U-6-CC Type K Thermocouple Probes 1/4" 304 SS Sheath con el pasar de los meses

tal vez el articulo desaparezca, se lo puede encontrar en www.omega.com

Termostato PID con rampas programables: SL4896-VRE - TEMPERATURE CONTROLLER, 1/8 DIN, OUT1-PULSE,

OUT2-SPDT, 100-240VAC

Relé de estado sólido (SSR): SOLID ST RELAY 25A SPST VDC INPUT N.O. 24-280 VAC PANEL MOUNT

Vale la pena aclarar que cualquier termocupla que aguante mas de 1000 grados sirve, yo use tipo K, lo mismo para

cualquier controlador tipo PID de temperatura, la diferencia está en las configuraciones, opciones y fundamentalmente

documentación disponibles.

Yo opte por comprar estos modelos porque el controlador permite hacer rampas y mesetas (ramp & soak) y además permite

ser programado vía RS-485 un protocolo serie del tipo RS-232 que es el de los puertos serie de las PC, con un adaptador

USB a rs485 lo enchufo fácilmente a la PC.

Elegí esa termocupla porque la marca omega es de calidad mundial y le hice una oferta al que las vendía en ebay de dos por

30 dólares y la acepto, nuevas cada una valen mas del doble, son recubiertas de acero inoxidable y espero dure mucho

tiempo, lo bueno es que tengo una de repuesto!

El relé de estado sólido es una conveniencia que permite que el horno tenga una respuesta mas rápida ya que su controlador

puede mandar pulsos la cantidad de veces que haga falta y como no tiene partes móviles no se arruinaría como un relé

mecánico común.

Los controladores PID pueden prender y apagar muy rápidamente al relé cuando están sobre la temperatura programada,

esto les permite mantener muy estable la temperatura dentro de la cámara.

Estas tres cosas vinieron por correo desde USA que me costó 200 pesos y luego en aduana pague 346 en el Banco Nación

ya que por suerte no sumaron las termocuplas al costo total y no se los iba a hacer notar

Luego compre alambre Sandvik Kanthal de 1.6mm de diámetro, yo quería de 1.5mm pero no conseguí por las limitaciones

a la importación, hay alambre chino también, pero la diferencia en precio no justifica arriesgarse, El diámetro conviene que

este dentro de esa medida por razones técnicas. El alambre me costó 150 pesos (compre medio kilo y me sobro)

Los primeros ladrillos que compre fueron JM28 en cerámicas avellaneda, pero no funcionan bien porque absorben mucho

calor en lugar de reflejarlo hacia la cámara del horno, los que compre en segunda instancia son de Morgan Thermal

Ceramics y los compre en Refil SA, vienen en caja de 12 y salen casi el doble que los anteriores (12 vs 20+iva) pero

definitivamente son los correctos, su textura es como la de la tiza, comparada con la textura de los JM28 es como una

espuma densa y solida (repito nuevamente: es muy recomendable usar los Thermal Ceramics K23 de mucho mejor

comportamiento térmico incluso que los K23, son levemente mas caros, pero mejoran la performance del horno y

disminuyen los costos operativos).

Compre 1 metro de manta refractaria en Hornos Cimcic y me costó 75 pesos, alcanzo para todo el perímetro del horno y

una capa adicional en el techo del mismo.

Para la carcasa interior mande a cortar chapas de las medidas necesarias (95 pesos) y las uní con ángulos de aluminio de

38mm (85 pesos la tira de 6m) y tornillos para chapa (20 pesos los 100)

Para hacer los canales encontré que es muy fácil si uno se prepara una plantilla en fibrofacil, luego con un torno de mano

tipo dremel y una fresa cualquiera es una pavada hacerlo, recomiendo enfáticamente en la otra mano tener una aspiradora,

porque sino ese polvillo se esparce por todos lados.

El contactor para prender/apagar las resistencias me lo regalaron, es de 25A, debe andar unos 200 pesos calculo y esta ahí

como medida de seguridad mas que nada, mediante un interruptor simple detecto si la puerta del horno fue abierta y le

corto la energía a las resistencias para evitar cualquier descarga eléctrica.

El chaperio me va a terminar costando unos 250 pesos según el peso que me informo el programa de CAD

Entonces quedaría por ahora en

940+200+346+150+290+480+75+95+85+20+250=2931 o bien 2641 si no cuento los ladrillos JM28

Creo que no me olvido de nada, me falta comprar los botones de prendido y apagado, luz testigo y creo que nada mas,

como mucho 100 pesos mas.

Si quisiera ahorrar y hacer un horno mas barato gastaría menos en controlador y termocupla y no haría todo el carenado de

chapa simplemente dejaría una estructura que contenga a los ladrillos, tampoco pondría la manta, pero no ahorraría en el

contactor y menos aun en los ladrillos, de esa forma se podría armar un flor de horno con alrededor de 2000 pesos.

Habemus Chaperio!

La caja que está arriba es la que va al costado derecho

Puerta reten y bisagras:

Vista de la parte inferior y de la cámara:

Diría que quedo muy bien ajustado, la base entro un poco a la fuerza, debe estar un poco menos de un milímetro mas ancha

de lo necesario, por lo demás, muy buen laburo de plegado, termino costando 200 pesos.

Ahora que tengo las piezas en mano lo que le cambiaria son las solapas finitas, las deje de 10mm pero de 20 hubieran sido

mas cómodas para agujerear, nada grave, pero para modificar en los planos.

No veo la hora que llegue el lunes para empezar a hacer agujeros

Este es el modelo final, veremos que tanto se parece cuando esté terminado:

Sigamos,

recién termine la caja de control y la tapa de la cual solo falta adosarle las bisagras y calar los ladrillos, en este momento

me vine a mi despacho a recuperarme un poco con el aire acondicionado, que calorrrrrr

Martillazo por acá y por allá y va encajando todo, cuestión de tolerancias, nada grave, mejor apretado que muy

suelto...Marcado para cortar y cortado con el disco

Marcando con guía la altura de la base y fijando todo para agujerear/atornillar

Diseño final caja de control, verde habilita elementos, rojo corta, también corta el microswitch que está abajo a la

izquierda, amarillo indicador de horno prendido/apagado, llave prendido apagado general

Presentando la caja para ver como quedaría

Faltan los agujeros del tablero y terminar de atornillar todo, falta cada vez menosssss y ya hice el frente:

Me faltan hacer solo dos agujeros y no tengo que hacer nada mecánico mas, luego pintar con aerosol para alta temperatura,

conectar todo y probar, IUPI

ya veo la bandera a cuadros!

Se dieron cuenta del puerto USB debajo del controlador? bueno va a tener que esperar a ser usado, el 15 de octubre compre

en China un adaptador USB-RS-485 pero aun no llego...

Al prensacable plástico por donde pase la termocupla no le tengo mucha fe, me parece que se va a derretir... veré si consigo

uno metálico y si no lo saco y listo.

Si no me olvido de nada mañana cableo, sueldo las bisagras de la puerta al barral, pinto la puerta que me había quedado sin

aerosol y a templarrr.

Con el USB voy a programar secuencias de templado desde la PC, no creo que en el corto plazo, pero es bueno saber que

cuando las necesite ahí están. Bajate el software/manual y fijate:

http://support.automationdirect.com/products/solo.html

Conectado a la PC!!!

Cansado de esperar el adaptador RS485-USB que encargue hace ya dos meses en China, puse manos a la obra y me hice un

adaptador yo, vale aclarar que lo hice a partir de un conversor USB-TTL mi tarea fue hacer el conversor TTL-RS-485

(DS75176) con su control de flujo (NE555), les puedo asegurar que la alegria de verlo andar fue exactamente la misma que

cuando vi andando el horno por primera vez.

Ahora puedo configurar, monitorear y setear parámetros desde la comodidad de la PC.

Fotos:

protegiéndolo un poco con termocontraible:

Y así se ve replicado lo que aparece en el control en la PC

Terminado! Hice la pieza para activar el switch de seguridad, de paso hice un par de anillos para evitar que se mueva la

puerta hacia los costados

Como voy a arrancar a templar una serie de seis cuchillos, 3 de los cuales son a mas de 1000C, puse manos a la obra y me

hice una pinza, es un hibrido de la típica pinza de forja, pero hecha con hierro en fleje y barra. Para el eje agarre un tornillo

largo, de los que tienen cuello sin rosca, lo corte, le puse una arandela y luego de calentarlo con el soplete lo remache. A las

manijas primero las soldé rectas y luego con el soplete las fui doblando y acomodando para que la pinza quede cómoda.

Estoy pensando en ponerle un resorte para que se mantenga abierta sola, veremos.

Ya que estaba me hice un "peine" con varillas de inoxidable de 8mm y un pedazo de hexagonal también inoxidable,

soldado con varilla 316 con los dientes

Y también conseguí una plancha de refractario de 1200C que corte con el disco para que entre justito en la base del horno

para proteger los ladrillos que son bastante frágiles. La plancha salió de un horno de cerámica porque se había roto bastante

uno de sus lados, a mi no me afecto porque esa parte la corte y listo.

Hoy estoy molido del laburo y no me quedan ganas de seguir, será el lunes la sesión de templado.

Observen en las última fotos, la cadena que se agregó para evitar que la puerta caiga y la plancha de refractario que

mencioné mas arriba

El adaptador USB-485 esta andando de a ratos, me debo haber equivocado en algo, con suerte uno de estos días llega de

china el que compre hace tiempo...

Es el controlador PID el que se ocupa de mantener la temperatura constante, la mayoría de los controladores actuales es

PID, lo que significa que puede aprender cómo se comporta el horno y mantener mucho mas estable la temperatura.

Para que se entienda, lo que hace no es cortar cuando llega a la temperatura deseada y volver a arrancar cuando queda por

debajo, si no que a medida que se va acercando va prendiendo/apagando para que cuando llegue, llegue justito y no se pase

y de a pulsitos va manteniendo estable, por eso es importante como decía mensajes arriba el relé de estado sólido y

obviamente hacer el auto-tuneo del horno.

Acá esta toda la teoría de PID, el que quiera profundizar un poco puede consultar el siguiente link:

http://es.wikipedia.org/wiki/Proporcional_integral_derivativo

pero en palabras simples hace lo que escribí en el párrafo anterior.

Luego del auto-tuneo podes hilar un poco mas fino manejando el ancho del pulso en milisegundos, pero yo ni me moleste

en hacerlo.

El control que use yo permite hacer 4 autotuneos, yo programe 250/500/850/1050C, y elige el perfil mas adecuado de

manera automática. Una vez estabilizado por las pruebas que hice hasta ahora, no oscila mas de 3 grados y lo normal es 2.

Lo prometido es deuda, acá esta el PDF con todo el chaperio:

http://peu.net/mods/cuchillos/HornoTempladoPEU.pdf

No obstante, se agrega a continuación para que esté todo contenido en el mismo documento.