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Estos son los aspectos más relevantes a tener en cuenta ante la necesidad de incorporar un horno a nuestro laboratorio y aquellos que, aunque parezcan triviales pueden mejorar nuestro confort en el trabajo cotidiano.
Esta guía pretende dar respuestas amplias y abarcativas, no abordaremos un caso puntual, aunque mencionaremos una amplia gama de elementos a considerar de acuerdo a las necesidades impuestas por los diferentes procedimientos y la amplia variedad de muestras.

 

¿Cómo elegir un horno de Laboratorio?

imagduda

A diario muchas personas contactan conmigo parar pedirme información acerca de hornos, muflas y estufas de laboratorio.

Tres factores nos brindarán la clave para acotar esa búsqueda:

• La capacidad interior
• La temperatura máxima
• El controlador

La Capacidad Interior
Podéis ver en los catálogos de hornos que los fabricantes suelen informar tanto de las dimensiones internas como de las dimensiones externas. Obviamente las dimensiones externas nos permitirán evaluar el lugar que asignaremos al equipo en nuestro laboratorio. Sin embargo, lo más importante a definir aquí es el espacio interior ¿Qué dimensiones tiene la muestra que voy a procesar en mi horno? En este punto quiero que evaluéis siempre la posibilidad de ensayos que escapen a vuestra rutina cotidiana, para plantearse unas dimensiones que además de satisfacer vuestra demanda de rutina os permitan afrontar algunas pruebas – siempre las hay – de carácter extraordinario. De esta forma, quizás sobredimensionando un poco el modelo a elegir podamos no solo satisfacer nuestra necesidad a corto plazo, sino también las expectativas a un plazo mayor.

La Temperatura Máxima
Normalmente la identificación de esta temperatura estará estrechamente vinculada al procedimiento de trabajo al que someteremos las muestras. No es recomendable elegir un horno en el que debamos trabajar siempre a la temperatura máxima. Así, si necesitamos calentar nuestra muestra a 800-900ºC, elegiremos un horno de 1100ºC. Continuando este razonamiento, si pensamos trabajar a 1100ºC, elegiremos un horno de temperaturas máximas de hasta 1200ºC ó 1300ºC. Los materiales que componen cada horno están concebidos para garantizar un correcto funcionamiento entre la temperatura ambiente y la temperatura máxima, pero normalmente no están preparados para trabajar permanentemente a su capacidad máxima.

El Controlador
Es uno de los factores que más repercute sobre el precio del horno. Los controladores más sofisticados son más caros, de manera que si no pensamos utilizar rampas e intervalos de calentamiento, un controlador sencillo será nuestra mejor opción. Aquí también es importante considerar ensayos a largo plazo, seguramente la inversión en un controlador con mayores capacidades nos permitirá la realización de algún futuro ensayo que requiera controles más exhaustivos y suplirá con creces los costes de enviar las muestras a un laboratorio externo.

Una vez definidos estos tres parámetros, podremos iniciar la búsqueda de nuestro horno en la extensa oferta que hay en el mercado.



Otras consideraciones

La puerta
Un aspecto que es interesante tener en cuenta puesto que algunas compañías dan la opción de puerta abatible o de elevación.

elevacion
abatible

Puerta abatible. Es la clásica puerta de volcado hacia adelante. Ventaja, se puede utilizar como soporte provisorio tanto para meter como para sacar elementos del horno. Desventaja, necesita más espacio. Si vuestro laboratorio es pequeño seguramente os interese una puerta de elevación. Otra desventaja es la distancia que la puerta abatible antepone a la cámara y el aumento del riesgo de tocar una zona caliente.

Puerta de elevación. La puerta se desliza hacia arriba. Ventajas, no quita espacio del laboratorio y el acceso a la cámara del horno es inmediato, alejándose de esta manera la radiación de calor del operario.  Desventajas, esta puerta no se puede utilizar como soporte de entrada/salida de piezas. No es recomendable si no tenemos una altura suficiente en el espacio destinado a la instalación del horno, o si queremos almacenar artículos en un plano superior al mismo.

Hasta aquí, la mayoría de las recomendaciones no escapan a razonamientos de sentido común, pero vale la pena recordarlos especialmente cuando se disponga de poco tiempo para la búsqueda y adquisición.


Equipos con mayores requerimientos

La segunda serie de factores que os voy a presentar se corresponden con hornos de características más especiales tanto por sus requerimientos técnicos como por el tipo de muestras al que se verán expuestos.

Alimentación. Es importante mencionar que, a medida que se amplía el tamaño de la cámara y la temperatura máxima buscada es mayor, el horno requerirá de una conexión trifásica. Por lo tanto será necesario considerar la instalación de una fuente con este tipo de corriente en el lugar escogido para el horno.

Velocidad y homogeneidad de calentamiento. La velocidad de calentamiento está relacionada con la cantidad de elementos calefactores y el sistema de calentamiento. Aunque las muflas más corrientes disponen de dos elementos calefactores, las hay con cinco elementos calefactores dispuestos en cada una de las paredes de la cámara.Esta disposición repercute directamente en la homogeneidad de la temperatura del interior del horno; no es lo mismo calentar por dos lados que simultáneamente por cinco. Otra alternativa para mejorar la distribución y homogeneidad del calor en la cámara, y la transmisión del calor a la muestra, es utilizar un sistema de circulación de aire interno.
Si las muestras a analizar son metálicas y la velocidad de calentamiento es prioritaria, es recomendable optar por un sistema de calentamiento por inducción. Este sistema es capaz de alcanzar temperaturas muy elevadas rápidamente, se utiliza normalmente para fundir metales en procesos de pruebas de aleaciones o de desarrollo de productos metálicos.

induccion

Corrosión. Algunas muestras durante el calentamiento emiten gases agresivos o corrosivos. Estos gases pueden afectar tanto a los elementos refractarios como a los elementos calefactores disminuyendo sensiblemente la vida útil del horno. Una forma de afrontar este problema:
Trabajando con atmósferas agresivas. Se recomiendan modelos de muflas que soporten especialmente el trabajo con sustancias agresivas. Una cámara revestida en cerámica con alta resistencia a vapores y gases agresivos será una elección acertada.

Procesos de incineración con un alto volumen de humo. En trabajos de laboratorio es habitual realizar ensayos de incineración. Estos procesos pueden llevarse a cabo tanto en muflas sencillas - equipadas con chimeneas extractoras/catalizadores – como en muflas equipadas con un sistema más avanzado si el proceso lo requiere. Existen muflas diseñadas especialmente para trabajos de incineración que incorporan un sistema especial de aire de escape y aire adicional. El aire se precalienta al entrar para asegurar una buena homogeneidad de temperatura durante todo el proceso.

humo

Hornos Tubulares. Como su nombre lo indica, en estos hornos la cámara es reemplazada por un tubo, se destacan por la excelente homogeneidad de la temperatura debido a la disposición de los elementos calefactores. El mercado ofrece una variada gama, los más comunes son los de tubo horizontal, sin embargo existen de tubo vertical o con ajuste del ángulo de inclinación y altura regulable para acoplarlos como parte de un  proceso mayor. Con los accesorios adecuados se pueden utilizar bajo atmósfera de gas de protección, vacío o incluso de gases inflamables.

tubulares

Espero que esta guía les sea útil. Mi intención fue reunir brevemente y en un solo artículo los puntos más destacables a tener en cuenta ante la compra de un horno, mufla o estufa. También es una ocasión para invitaros a reflexionar acerca de las capacidades con las que dotaríamos a nuestro equipo - no siempre es la mejor opción buscar satisfacer exclusivamente los requisitos indispensables del día a día -, al contrario, quizás sea un buen momento para pensar en las expectativas de futuro, ya que por una pequeña diferencia de precio posiblemente podamos dotar a nuestro laboratorio de una herramienta más versátil y eficaz.

Cuando lo deseen se pueden poner en contacto conmigo en el 91 661 00 22 o por email info@equilab.es

Saludos,

José Miguel Barrionuevo

Mi agradecimiento a Bienvenida Prieto por su cooperación para escribir este artículo.

Tratamientos térmicos. Existen gran cantidad de equipos especialmente desarrollados para afrontar diferentes procesos tales como temple, recocido, revenido, soldadura, cementación, pavonado, nitruración, oxidación, reducción en baños salinos, bajo gas protector o vacío. En estos casos el comprador suele tener una idea bastante precisa del horno que busca ya que debe ajustarse a estrictas normas, es recomendable el contacto con su proveedor indicándole los requerimientos de su procedimiento para que éste le recomiende el equipo que mejor se adapte a sus necesidades.

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