En muchos procesos productivos industriales como la forja, la extrusión o la fundición es de vital importancia tener un control preciso de la temperatura en diferentes etapas del proceso para asegurar la calidad de las piezas fabricadas. El control de temperatura puede hacerse con contacto utilizando termopares o sin contacto utilizando pirómetros de IR entre otros sensores. 

Siempre que es posible, la industria tiende a la utilización de sensores sin contacto, debido a las ventajas que esto supone, principalmente para reducir costes de producción puesto que los termopares suelen ser un consumible de desgaste, pero además por la facilidad de automatizar el proceso y obtener y almacenar datos de la temperatura a tiempo real que puede ayudar a optimizar estos procesos productivos. 

Dentro de los pirómetros IR tenemos de varios tipos, dependiendo de la cantidad de longitudes de onda utilizados, podemos encontrar en el mercado pirómetros de una longitud de onda, utilizados por ejemplo en procesos de forja con acero o hierro, pirómetros de 2 longitudes de onda que permite obtener medidas de temperatura a través de cristal o vapor sin ver afectada la precisión de medida o pirómetros multi longitud de onda utilizados en aplicaciones donde se utilizan materiales como el aluminio con emisividad variable.

La medición de temperatura en forja en caliente

Si nos centramos en el proceso de forja en caliente en piezas de acero, es de vital importancia que el material esté a en un rango de temperatura concreto antes de aplicar la presión dentro de la matriz. Si la temperatura es superior a ese rango el material podría ser demasiado líquido y, por el contrario, si está por debajo se corre el riesgo de dañar la matriz o el martillo debido a la dureza del material. Teniendo en cuenta que en algunas industrias, como la automoción, la cadencia de piezas es muy alta, sería impensable la utilización de termopares durante la producción, obligando -en estos casos- a utilizar pirómetros IR.

A pesar de las ventajas de la utilización de sensores sin contacto en forja, aparecen otros factores que exigen una metodología precisa a la hora de utilizar pirómetros y unas características técnicas del pirómetro específicas que permitan la parametrización de algunos parámetros críticos.

Unos de los principales problemas en la medición de temperatura en forja en caliente es la aparición de “cascarilla” en la superficie de la pieza a medir. Para poder tener una medición fiable y precisa de una superficie es de vital importancia que todo el haz del pirómetro (Spot) quede dentro de la pieza a medir en una zona sin cascarilla. Para poder medir bien en estas condiciones es preciso utilizar un pirómetro con el haz lo más pequeño posible para aumentar la posibilidad de tomar una medida correcta. El diámetro del spot varía con la distancia del pirómetro a la superficie a medir, por lo que es importante tener en cuenta este dato. Normalmente se coloca el pirómetro de manera que:

·     Se minimice el tamaño del spot a la distancia entre el pirómetro y la pieza.

·     Se aproveche el movimiento de la pieza a medir desde el horno a la matriz para que el haz recorra la máxima superficie a medir.

·    Se parametriza el pirómetro con el tiempo de respuesta menor para poder tomar el máximo de medidas posibles a lo largo de la superficie.

·     Se utiliza la función “peak picker” que devolverá la temperatura más alta que haya medido en toda la superficie.