En ocasiones nuestra profesión nos ofrece la satisfacción de aportar a las personas mejoras que no se limitan a un ahorro en abrasivos o un incremento de productividad, sino a algo que las afecta mucho más directamente…su calidad de vida.
Consecuencias de un sobreesfuerzo con maquinaria portátil
Cuando se trabaja en grandes piezas, el posicionamiento de trabajo suele ser un hándicap muy importante que dificulta y encarece cualquier operación.
El saneado de uncordón de soldadura voluminoso requiere de una gran cantidad de material a remover y si se realiza mediante una operación de corte en posición vertical, aparte de necesitar un paso posterior de afinado, obliga al operario a desarrollar un sobreesfuerzo lumbar.
Este procedimiento es verdaderamente duro y el hecho de realizarlo repetidamente es una causa muy probable de agotamiento prematuro, tanto por un problema postural como por las vibraciones aportadas por el proceso de corte con disco rígido, que puede desencadenar en bajas laborales y lesiones articulares graves.
Descripción del caso:
Material: Cisterna de aluminio
Máquina: Amoladora angular de 185mm y potencia 2300w.
Abrasivo en uso: Disco de corte 178x3mm + Disco láminas G80 180x22mm.
Tiempo de proceso: 56min para el proceso de corte + 62 minutos de afinado
Problemática: Tiempo excesivo y sobrecarga del operario
Si puedes lijarlo, ¿por qué cortarlo?
La capacidad de corte de los abrasivos flexibles con grano conformado es ya tan elevada que pueden mejorar las prestaciones de un proceso de corte con disco. Además de proporcionar un acabado suficientemente fino para evitar la necesidad de un paso posterior de afinado, el esfuerzo necesario se reduce notablemente evitando la sobrecarga lumbar.
Reducir de forma notable el esfuerzo del operario.
El cliente, y en especial, el operario, quedaron gratamente satisfechos por el resultado obtenido, adoptando de inmediato el nuevo procedimiento con VSM. En VSM, expertos en la fabricación de abrasivos, estaremos encantados de atenderte en tus dudas o preguntas sobre nuestros abrasivos industriales.
Las tecnologías de soldeo evolucionan a pasos agigantados y cada día es más sencillo y menos manual realizar una soldadura o biselado efectivo entre cualquier tipo de material. Sin embargo, en ocasiones se dedican la mayoría de los esfuerzos en garantizar específicamente el método de soldeo sin prestar suficiente atención a una parte crítica: La preparación.
Tanto la morfología de las piezas en la zona donde se realizará la unión como su condición superficial de limpieza y rugosidad, crearán un escenario que condicionará completamente el resultado final.
La morfología del biselado
Existen diversas normativas que regulan los tipos de bisel para la soldadura en lo referente a sus ángulos, talones, medidas, o número de caras; todas ellas se han ideado específicamente para ofrecer una óptima unión. Esto permite que el baño de soldadura fluya por la cavidad generada y se aloje correctamente formando una raíz y un conjunto homogéneo y estable.
Tipos de biselado
Mientras mayor sea el grosor de las piezas a unir, más necesario será crear una morfología adecuada que garantice la unión, siendo claramente efectivas ya a partir de los 3 mm y necesarias desde los 6 mm en adelante. Para todos ellos será necesario retirar una importante cantidad de material que debe llevarse a cabo mediante un proceso adecuado de corte o arranque de viruta.
La condición superficial del biselado
Es obvio que antes de un proceso de soldeo debe asegurarse una buenalimpieza de las superficies a unir ya que la presencia de restos de polvo, aceite, suciedad, oxidación o cualquier partícula disociada de la superficie. Si no se lleva a cabo una buena limpieza, supondrá un factor especialmente perjudicial en el proceso al quedar atrapado entre la pieza y el baño de soldeo, generando una zona susceptible a la rotura, a la corrosión o a ambas en potencia.
En lo que respecta a la topografía superficial, una superficie irregular o una rugosidad excesiva en la zona de soldeo puede comprometer la capacidad de adhesión del baño generando heterogeneidades y poros. Esto hará que se debilite irremisiblemente la unión, por lo que el método utilizado para realizar el biselado debe proporcionar una superficie de relativamente baja rugosidad (Ra<20µm) aunque valores comprendidos entre las 5 y 15µm pueden ayudar acelerando ligeramente la fusión superficial y facilitando la adhesión.
Otro de los aspectos a tener en cuenta en la zona de biselado es la presencia de signos de oxidación en forma de decoloraciones térmicas, ya que, sin duda, una vez entren a formar parte del baño de soldeo, derivarán en puntos de corrosión y fractura.
Métodos de biselado y sus características
Actualmente se pueden encontrar en la industria diversos métodos o tipos de bisel para la soldadura, que podrían dividirse en dos grupos: corte y arranque de viruta.
Biselado por Corte
Plasma
Oxicorte
Láser
Agua
Biselado por Arranque de viruta
Torneado
Abrasivo rígido
Fresado
Abrasivo flexible
Cada uno de los métodos citados puede ser más o menos adecuado según las circunstancias de cada caso, en función de diversos aspectos como el tipo de material, el volumen a extraer, la morfología de la pieza y la cantidad de piezas a procesar. A continuación, hemos recopilado los datos más significativos:
Biselado con abrasivo flexible
Ventajas
Apto para toda clase de aceros y ángulos de biselado.
Apto para todos los anchos con una elevada calidad de bisel.
Rapidez y acabado. Un solo paso.
Muy baja aportación térmica.
Desventajas
En aleaciones muy duras puede no ser efectivo en operación con maquinaria portátil (disco).
Lijado con abrasivo rígido
Ventajas
Apto para toda clase de aceros y ángulos de biselado.
Desventajas
Acabado muy rugoso requiere tratamiento posterior.
Afectación térmica excesiva.
Alto nivel de vibraciones.
Riesgo de accidentes graves.
Biselado Oxicorte Autógeno
Ventajas
Reducidos costes de inversión y desgaste.
Amplia cobertura de espesores de material (2-2000 mm).
Desventajas
Solo útil para acero estructural.
Cortes deficientes por debajo de 5 mm.
Deformaciones de material, se requieren retoques de alineación.
Alto aporte térmico, gran zona afectada.
Escasa precisión de dimensiones.
Corte por plasma
Ventajas
Corte de aceros aleados y metales no férricos en gamas finas y medias.
Elevadas velocidades de corte.
Espesores de chapa hasta 200 mm.
Desventajas
Deformación térmica de las piezas.
Ancha línea de corte.
Corte por láser
Ventajas
Gran precisión en la gama de chapas finas y medias.
Apto para toda clase de materiales.
Reducido ancho de la línea de corte (0,2-0,4 mm).
Desventajas
Costes de inversión y explotación elevados.
Rango limitado de anchos de chapa (0,1-25 mm).
Corte por chorro de agua
Ventajas
Sin alteraciones metalúrgicas en la superficie de corte.
Apto para toda clase de materiales.
Nula aportación térmica.
Desventajas
Costes de inversión y explotación elevados.
Biselado por Fresado/Torneado
Ventajas
Superficies de corte limpias, exentas de rebabas y óxido.
Desventajas
Elevado desgaste con aceros aleados.
Rango limitado de anchos de chapa.
Esperamos que este análisis sobre cómo conseguir un biselado efectivo y eficiente te haya ayudado. En VSM Abrasivos somos especialistas en abrasivos flexibles y en optimizar procesos industriales.
Los depósitos de aluminio para el transporte de diversas mercancías están en nuestras vidas desde hace unos cuantos años. Los vemos cada día en las carreteras de nuestro país transportando todo tipo de mercancías.
Estas cisternas se fabrican con grandes láminas de aluminio que son soldadas con una importante cantidad de aportación de material que luego debe ser eliminada para evitar tensiones superficiales, mejorar su aspecto y evitar zonas de acumulación de suciedad.
Un gran reto con estas cantidades de aluminio tan grandes es evitar el desperdicio de discos en el proceso. El aluminio es un material con una temperatura de fusión muy baja por lo que tiende a embozar cualquier tipo de abrasivo. Esto implica un aumento considerable de los tiempos de proceso y genera un gran consumo de abrasivos debido al embozamiento.
En VSM solucionamos este problema con unos discos de grano con forma triangular junto con un plato de soporte extremadamente rígido. La suma de ambos elementos nos da una capacidad de corte extremadamente rápida lo cual disminuye el tiempo de contacto del disco con la pieza. Esta mayor velocidad de corte impide que los discos mueran prematuramente y reduce los tiempos de proceso considerablemente.
Un proceso en el que estas ventajas se ven de forma muy clara lo encontramos en los grandes aportes de soldadura. Es muy común que estos grandes sobrantes de material se corten con un disco desde la base y luego sean reprocesados para suavizar e igualar el acabado en toda la superficie. Esto duplica el trabajo ya que primero cortamos y luego se debe dar un acabado. Con la solución aportada por VSM se puede hacer todo el proceso en un único paso reduciendo así los tiempos de forma notable.
Cómo migrar del abrasivo rígido al abrasivo flexible
A continuación, detallamos cómo migramos del abrasivo rígido al flexible en un caso real y adjuntamos una gráfica comparativa de tiempos de proceso.
Nos encontramos ante la fabricación de unos depósitos de aluminio soldados en los que se debía retirar el sobrante de soldadura y posteriormente suavizar la superficie para poder pintar.
Para ello se utilizaba una amoladora angular de 180mm con un disco de corte. El operario sujetaba la amoladora frente a la pieza, mientras esta giraba dando avance al proceso. Una vez completado todo el diámetro y habiendo cortado todo el sobrante de soldadura, se montaba un disco de láminas para suavizar y homogeneizar la superficie. Ambos procesos llevaban un total de 118 minutos.
La opción de VSM fue hacer el proceso en un único paso con un disco de 180mm #36 de tecnología triangular. Esto facilitó poder hacer el desbaste en un único paso sin necesidad de tener que afinar la superficie posteriormente dando como resultado un tiempo total de 67 minutos, lo cual es menos de la mitad del tiempo requerido inicialmente.
Como se puede ver en la gráfica, la diferencia de tiempos fue considerable dando como resultado múltiples beneficios:
Desde VSM realizamos una entrevista a Joan-Lluís Martí, Responsable Técnico en el Institut Tècnic Català de la Soldadura (ITCS).
Joan-Lluís lleva desde el 2009 en ITCS desempeñando la gestión y supervisión técnica y comercial de todas las tareas desarrolladas en la formación, inspección, cualificación y evaluación para la calidad de la soldadura en producción.
También, es docente en los cursos de EWF y IIW para coordinadores de soldeo y en los cursos de EWF para coordinadores de adhesivos.
Entrevista a Joan-Lluís Martí
Buenos días Joan-Lluís,
¿Cuál es la actividad principal del ITCS?
La formación de personal para obtener una alta cualificación, perteneciente a industrias con actividades de soldadura o uniones con adhesivos.
¿Qué perfil tienen los participantes en las formaciones que impartís?
Formamos desde personas con estudios básicos, pasando por formación profesional, hasta ingenieros superiores, ya sean operadores como supervisores o directores.
¿Qué puede aportar ITCS a estos técnicos?
Conocimientos teóricos y prácticos que les sean de gran utilidad para ejecutar uniones de la máxima calidad, de la forma más eficiente posible.
En los últimos años, ¿cómo han evolucionado los requerimientos exigidos a las empresas que sueldan metales?
Los requerimientos que hace muchos años estaban reservados a sectores muy aislados, con el paso de los años se han ido extendiendo, de forma que hoy son imprescindibles para poder suministrar a la mayor parte de ellos.
¿Cómo influye una buena preparación de la superficie antes de iniciar el soldeo?
Antes de iniciar el proceso de soldeo, la superficie debe estar libre de elementos, tales como residuos, pinturas, grasas, óxidos u otras capas que impidan una correcta fusión de los metales o contaminen la unión soldada.
También es fundamental que la rugosidad no sea demasiado elevada. Cuanto mejor preparada esté la superficie, mayor será la calidad obtenida, evitando retrabajos, rechazos o incluso problemas durante la vida útil del elemento soldado.
¿Cuáles son los errores más habituales?
Aparte de no retirar los elementos comentados antes, hacerlo de forma ineficiente o sin dejar suficiente superficie preparada alrededor de la zona a unir.
La presencia de calamina, ¿en qué puede afectar a la calidad del soldeo?
La calamina es una de las capas de óxido que mencioné antes y es muy habitual en la industria. Es importante retirarla de la zona de unión y dejar alrededor suficiente zona saneada para evitar los problemas citados.
¿Hasta qué punto es importante que los técnicos se formen tanto en la ejecución como en la preparación de superficies?
Una buena superficie es fundamental para que el resultado del soldeo sea correcto. Se podría decir que incluso debe dedicarse más tiempo a preparar las superficies que a la misma ejecución. Dicho esto, es fundamental que tanto los operarios como sus supervisores reciban formación en abrasivos y en métodos de preparación de superficies.
Desde VSM Abrasivos, como expertos en la fabricación de abrasivos de calidad, esperamos que esta entrevista a Joan-Lluís Martí sobre la presencia de calamina y calidad de las soldaduras haya sido interesante. Descubre todos nuestros abrasivos industriales o descárgate nuestro catálogo de abrasivos.
Cuando se trata de elegir el mejor producto abrasivo para realizar algún un trabajo, es importante considerar diversos aspectos como la agresividad, el acabado o la adaptabilidad,y un elemento crucial que condicionará todos ellos es el soporte sobre el que esté anclado el grano abrasivo. Existen diversos tipos de base para alojar un abrasivo, pero lo que da nombre a los abrasivos “flexibles” es precisamente ese soporte, que les proporciona la enorme versatilidad de adaptarse a cualquier trabajo.
Tipos de abrasivos flexibles
Existen dos tipos de abrasivos: los naturales (diamantes, arenisca, cuarzos, etc) y los sintéticos (Óxidos de Aluminio, Zirconios, Carburos de Silicio, etc).
No se recomienda usar abrasivos naturales, debido a que no logran acabados de calidad a causa de las impurezas que poseen en su estado natural.
Los abrasivos sintéticos, se fabrican a partir de procesos en los que se emplean diferentes materias primas y reactivos químicos. En esta clasificación podemos encontrar el Óxido de Aluminio, el Carburo de Silicio, el Nitruro de Boro cúbico y diamante sintético, entre otros.
Los abrasivos sintéticos encuentran también aplicación en la fabricación de productos abrasivos recubiertos o lijas con las cuales se realizan una gran cantidad de aplicaciones.
Cómo elegir correctamente el abrasivo flexible
Los consumidores, generalmente, seleccionan un producto abrasivo en función de las necesidades de su aplicación. Aunque también se analizan características como la ergonomía, la seguridad, la rapidez y la adaptabilidad que ofrecen en cada caso.
Hay diferentes abrasivos flexibles para materiales específicos, por lo que no te limites a optar por los genéricos, ya que esto dará como resultado un acabado deficiente, una vida útil corta y costos adicionales en otros lugares, como una entrega lenta de los trabajos.
Numeración
A nivel europeo, el tamaño de grano abrasivo está regulado por la FEPA, Federación Europea de Productores Abrasivos, quien vela por el correcto marcado del número de grano en la fabricación de los abrasivos aplicados.
Por este motivo, todos los abrasivos flexibles que cumplen con la normativa establecida por FEPA están marcados con un número de grano precedido por la letra P (como por ejemplo, P60). Esta letra indica que el tamaño del grano se corresponde con el previamente establecido, permitiendo a la FEPA un rango de porcentajes de granos de distintos tamaños (más gruesos y más finos) a la hora de marcar un determinado tamaño de grano. Este número de grano equivale en los granos más bastos al número de mallas por pulgada. En los granos más finos esta medición se realiza a través de un proceso de sedimentación.
Numeración FEPA
Por lo que este concepto nada tiene esto que ver con la cantidad de granos por centímetro cuadrado que tiene un abrasivo flexible.
Dispersión del grano
Si antes hemos hablado de la granulometría, ahora lo haremos sobre la dispersión o distribución del grano en los abrasivos flexibles. Estas dos características suelen confundirse muy habitualmente, incluso entre la gente más experimentada. La dispersión hace referencia a la cantidad de granos que tiene un abrasivo industrial en su superficie. Esta puede ser cerrada, semiabierta o abierta.
La diferencia de peso por metro cuadrado entre un producto abrasivo con distribución cerrada y uno con distribución abierta se aproxima casi al 50% en granulometrías bastas, llegando casi a un 70% entre una distribución cerrada y una espaciada.
Esto, da unas características al abrasivo flexible que hacen que, a mayor densidad, mayor sea el rendimiento y mejor el acabado.
oSa y la seguridad
Desde su fundación, oSa (Organización para la Seguridad de Abrasivos) se ha convertido en la autoridad reconocida internacionalmente en el ámbito de la seguridad de las herramientas abrasivas.
oSa audita y asesora a los fabricantes de abrasivos, para que se cumplan las tres normas EN (EN 12413, EN 13236, EN 13743), que constituyen los más altos requisitos de seguridad en el uso de los abrasivos.
Hoy en día, casi todos los principales fabricantes de productos de alta gama del mundo son miembros de oSa. Alrededor del 70 por ciento de las herramientas portátiles de corte, amolado o lijado presentes actualmente en el mercado llevan el símbolo oSa.
Soportes
Los abrasivos flexibles pueden estar constituidos por un soporte de tela, papel, fibra vulcanizada o fibras especiales, dependiendo del caso.
Los soportes de tela se identifican por su grado de flexibilidad y pueden ser rígidos, semiflexibles y flexibles, aportando una gran resistencia, adaptabilidad y vida útil a la banda de lija. Los materiales utilizados para los soportes de tela son: poliéster, algodón, una combinación de ambos denominada poly-cotton o en casos especiales, para super-abrasivos como Diamante o CBN, pueden usarse aramidas extremadamente resistentes.
Soportes de tela
Los abrasivos con soporte de tela se utilizan para la elaboración de bandas, rollos, algunos discos y pliegos u hojas de lijado. Estos, a su vez, pueden estar hechos de fibras tejidas naturales, como el algodón, o sintéticas como nailon, poliéster y rayón.
En función de su composición y su tratamiento, la tela puede dotarse de diversos grados de flexibilidad, una tela muy flexible es ideal para conseguir una buena adaptabilidad y unos acabados uniformes, aunque limitará la agresividad del abrasivo al generar unas mayores superficies de contacto a la vez que favorecerá la fricción y con ella el calentamiento. Por el contrario, un soporte de tela rígida aportará una mayor agresividad y más rapidez para el desbaste, sacrificando el acabado superficial.
Alta resistencia al desgarre, adaptabilidad y duración.
Los soportes de tela más resistentes están diseñados para usarse bajo alta presión y en superficies más duras, como el metal.
Las telas de poliéster también pueden emplearse para el lijado en húmedo.
Los abrasivos con base de tela suelen ser más duraderos y su relación coste-rendimiento aumenta la rentabilidad del proceso
Dentro de sus aplicaciones más comunes se encuentran: piezas de trabajo perfiladas, superficies planas, aristas y grandes desbastes.
Puede utilizarse para fabricar otras herramientas como cepillos o discos de láminas
Soportes de papel
Por su parte, un abrasivo con soporte de papel puede resultar adecuado en algunos casos. Aunque no posee la misma resistencia que la tela, su estabilidad tanto térmica como dimensional es muy elevada (no se elonga) y para tareas de lijado en superficies planas, donde no se requiera adaptabilidad y no se procesen piezas con protuberancias que pudieran rasgar el papel, el uso de este soporte puede resultar adecuado y mucho más rentable.
Se encuentra disponible en una amplia variedad de densidades.
Genera una fricción y un calor mínimo.
Tiene un bajo coste en comparación con el resto.
Proporciona un acabado suave y homogéneo en superficies planas.
Tiene un comportamiento óptimo frente al estiramiento.
Tiene menos peso en comparación con los soportes de tela.
Dentro de sus aplicaciones más comunes se encuentra la realización de un perfilado, pulido y lijado de superficies de forma manual.
Soporte de Fibra vulcanizada
La fibra vulcanizada es un material especialmente rígido y resistente que se utiliza como soporte para elaborar discos para lijadoras radiales, que deben resistir altas fuerzas centrífugas y altas temperaturas por tratarse de herramientas abrasivas con poca superficie útil y en constante fricción con la pieza.
Material fabricado a partir de múltiples capas de papel.
Soporte extremadamente resistente a la temperatura.
Alta resistencia al desgarre.
Utilizado exclusivamente para fabricación de discos.
Soporte de vellón
Los soportes de vellón, también denominados telas sin tejer, están compuestos normalmente por un entramado de fibras tridimensional cuyas uniones sirven de alojamiento para las partículas abrasivas. Este soporte, aunque poco agresivo por su naturaleza compresible, facilita la refrigeración y proporciona unos acabados finos y homogéneos.
Soporte tridimensional.
Fibras de Poliamida entrelazada.
Alta flexibilidad.
Reduce la agresividad y mejora la homogeneidad.
Óptima adaptación a la forma de la pieza a lijar.
Disponible en forma de rollos, discos, bandas y pliegos.
Puede utilizarse para fabricar otras herramientas como cepillos o discos de láminas
Los discos abrasivos
Estos discos pueden proporcionarte una serie de beneficios útiles en diversas circunstancias. Compuestos de grano abrasivo adherido a la superficie de película, tela, tejido, papel u otro tipo de soporte, los discos abrasivos son útiles para una variedad de aplicaciones.
Se utilizan con mayor frecuencia para lijar, terminar y esmerilar. Estos discos suelen tener forma redonda, pero también hay formas de pétalos que están disponibles para su uso con aplicaciones en industrias específicas. También ofrecen una serie de ventajas, entre las que se encuentran:
Reducen el nivel de vibración generado, lo que los convierte en una buena opción para superficies irregulares.
Su eficacia disminuye con el tiempo y el uso. No obstante, ofrecen una vida útil más larga que otro tipo de respaldos.
Tienen la forma ideal para terminar superficies planas y bordes exteriores.
Son ideales para lijar tanto en seco como en húmedo.
Al seleccionar un abrasivo, deben siempre considerarse las necesidades propias de la aplicación; una mala elección puede comprometer completamente los resultados, que, en ocasiones, se dan por buenos por simple desconocimiento.
Gracias a estos consejos, puedes estar con total seguridad de que siempre encontrarás la herramienta adecuada para el proceso de lijado que vayas a llevar a cabo. Conoce más acerca de VSM, especialistas en abrasivos flexibles, y descubre nuestra amplia gama de abrasivos industriales.
Los procesos de lijado de planos son muy comunes y están muy automatizados. El acero, ya sea inoxidable o no, se lija en forma de chapas, pletinas, perfiles y bobinas.
Muchas empresas tienen un proceso estandarizado para esta operación ya que es preciso dejar la superficie de la pieza siempre bajo el mismo estándar de calidad, manteniendo estable el valor de rugosidad.
Esta estabilidad puede ser fácilmente alcanzada si sabemos lo que estamos haciendo. El lijado de un plano con una máquina automática puede ser una tarea tan fácil y rutinaria como compleja y conflictiva.
El reto de la estabilidad
Cuando tenemos que cumplir unos estándares mínimos de calidad, el método de lijado más efectivo es el automático, las herramientas manuales como amoladoras angulares pasan a un segundo plano.Hablaremos sobre un lijado de planchas de acero inoxidable con una máquina de banda ancha.
Descripción del caso:
Material: Acero inoxidable 600x800x1,5.
Máquina: Lijadora de banda ancha 1300×2620 de un solo cabezal.
Polea: Polea de contacto goma blanda, 40sh.
Abrasivo en uso: Banda ancha grano compacto asiático.
Dificultad: Hay que hacer 4 lecturas de Ra inferiores a 0,6 y tenemos una sola pasada.
Resultados de la prueba
VSM presentó su producto multicapa de granulado blando de óxido de aluminio para contrarrestar las desviaciones de calidad por contaminación de grano del producto asiático.
Se lijaron 25 chapas que ya habían sido trabajadas con el producto asiático en igualdad de condiciones, con los siguientes resultados:
Conclusión
Nuestra tecnología multicapa de granulado blando de óxido de aluminio, al no presentar ningún tipo de contaminación de grano y tener un reparto de grano muy homogéneo, permitió al cliente:
Realizar el trabajo dentro de los estándares solicitados.
Realizar el trabajo en menos tiempo.
Calentar menos la pieza.
El cliente quedó gratamente sorprendido por el resultado, procediendo a contar con VSM, líder en la fabricación de abrasivos, como proveedor para sus bandas y valorando la aportación que le permitió mejorar la calidad de fabricación.
Esperamos que este caso práctico sobre cómo mantener la estabilidad en la rugosidad te haya servido de ayuda. Si necesitas más información acerca de nuestros abrasivos industriales o tienes dudas, contáctanos. Descubre otros post de VSM como el que hablamos sobre la arquitectura en el mundo abrasivo o sobre cómo satinar acero inoxidable.
Robert Albir Business Development Manager – Area Manager Zona Norte y Centro
Nuestro cliente tenía problemas de embozamiento en los granos del disco de fibra cerámico que utilizaba dentro del proceso de pulido de pletinas de Acero A572 grano 50. Esto obligaba a los operarios a detener su labor con el fin de rectificar y limpiar el disco. Adicionalmente, el acabado logrado quedaba con una muy alta rugosidad obligando a realizar pasos adicionales para mejorar la presentación del producto.
Ante la llamada de nuestro cliente en busca de una solución, sugerimos el uso de nuestro disco de fibra con capa refrigerante, el cual con granos cerámicos en forma triangular permite alcanzar mayores tasas de arranque de material y lograr el acabado deseado por nuestro cliente durante toda la vida útil del disco.
El reto del arranque de material en la pletina
¡Nuestro reto es encontrar el mejor disco de fibra existente hasta el momento!
Material: Pletina de Acero A572 grado 50
Máquina: Amoladora angular Metabo 180 mm
Tiempo de trabajo: 30 minutos
Abrasivo VSM usado: Disco de fibra de grano cerámico con forma triangular grano 36 de 180mm.
Dificultad existente: Durante su uso se debe interrumpir el proceso de trabajo para reactivar los granos ya que estos presentan algún tipo de embozamiento. Adicionalmente el acabado presenta mayor rugosidad que la esperada.
Se realizaron las dos pruebas y estos fueron los resultados:El disco de VSM permitió extraer 696 g de material con una mejor rugosidad. En las siguientes imágenes se podrá observar el mejor acabado logrado:
El disco de VSM permitió extraer 696 g de material con una mejor rugosidad. En las siguientes imágenes se podrá observar el mejor acabado logrado:
VSM
COMPETIDOR
El desgaste del disco de fibra de nuestro competidor fue mayor: Estado final de los discos de fibra después de trabajar continuamente durante aproximadamente 30 minutos. Se evidencia una coloración oscura en el disco de nuestro competidor. Esto se presenta debido al embozamiento de los granos.
COMPETIDOR
VSM
Conclusiones
Al usar el disco de acero, se demuestra una capacidad de arranque de material superior en comparación con el disco de fibra de nuestro competidor.
Con el disco de fibra VSM no se debe detener el proceso para reactivar los granos en ningún momento ya que no se presentan problemas de embozamiento.
Con el disco de fibra VSM se logra una menor rugosidad en el acabado de la pletina. Con el producto del competidor se evidencia una mayor rugosidad teniendo que efectuar pasos posteriores para mejorar el acabado.
El disco de fibra VSM tiene una capacidad de arranque de material constante. Después de 50 minutos de trabajo, el disco continuó trabajando sin contratiempos.
De acuerdo con estos resultados, el cliente decidió optar por utilizar la solución presentada por VSM Abrasivos. Tiempo después, se ha logrado demostrar una mejora en el proceso que ha ofrecido al cliente menores tiempos de trabajo por pieza, garantizando menores costos de producción.
Desde VSM Abrasivos, como expertos en la fabricación de abrasivos de calidad, esperamos que este caso práctico sobre el uso de disco de desbaste de para metal o pletinas adecuado te haya ayudado. Descubre todos nuestros abrasivos industriales o descárgate nuestro catálogo de abrasivos. Contacta con nosotros y te ayudaremos a resolver cualquier problema con respecto a abrasivos.
Las rebabas son el material metálico sobrante que queda en una pieza después del moldeo, la embutición, el maquinado, el corte, entre otros procesos empleados para obtener un producto final.
La cantidad y la forma de las rebarbas es diferente para cada caso, pero es claro que deben ser eliminadas por los 5 motivos que siguen a continuación.
Por qué lijar la rebaba
Prevención de grietas
Una rebaba representa un concentrador de tensión que puede conducir al fallo prematuro de una pieza sometida a cargas. Su eliminación es de especial importancia en aplicaciones estructurales (ej. depósitos de acero sometidos a presión).
Calidad superficial
La presencia de rebabas supone que la superficie de la pieza presenta heterogeneidades, siendo un gran inconveniente cuando se quiere aplicar un recubrimiento (ej. galvanizado). Los recubrimientos tienen como principal objetivo proteger el sustrato contra la corrosión, pero si la superficie no es homogénea habrá poca adherencia y el efecto protector se verá reducido.
Ajustes y tolerancias
En el ensamble de componentes es necesario un encaje preciso y en muchas aplicaciones las tolerancias demandadas son muy pequeñas. Sin duda, la presencia de rebabas puede ser un impedimento para conseguirlo, siendo necesario eliminarlas.
Estética
Un aspecto muy destacado en componentes industriales decorativos, mobiliario de oficina o cubiertas entre otros. Un producto desbarbado será más vistoso y tendrá un mayor valor añadido que uno lleno de imperfecciones y de material sobrante.
Prevención de lesiones
Es bastante común que las rebabas tengan forma puntiaguda o forma de aleta, lo cual supone un peligro cuando se manipula la pieza. Es muy habitual sufrir cortes en las manos durante la manipulación de piezas que presenten rebabas por muy pequeñas que estas sean.
Cómo eliminar rebabas
La operación para eliminar las rebabas es conocida como rebarbado (o deburring en inglés) y puede llevarse a cabo mediante diferentes técnicas como el granallado, la vibración, el electropulido o el desbaste con abrasivos (tanto rígidos como flexibles).
Cada una ofrece sus ventajas y desventajas, pero en términos de coste, rapidez, eficacia y polivalencia, los abrasivos flexibles son una de las mejores opciones. Pueden ser montados tanto en máquinas portátiles (ej. amoladora) como en sistemas automáticos (ej. back stand-brazo robótico).
Desde VSM Abrasivos, como expertos en la fabricación de abrasivos de calidad, esperamos que este post sobre la necesidad de eliminar la rebaba o rebarbas de cualquier material te haya ayudado. Descubre todos nuestros abrasivos industriales o descárgate nuestro catálogo de abrasivos.
La fabricación de mobiliario de acero inoxidable para todo tipo de tiendas y comercios es un mercado muy importante en parte de la península, donde priman los buenos acabados.
La diversidad de procesos de acabado y la heterogeneidad de herramientas disponibles hace que resulte difícil determinar cómo hacer un buen proceso de lijado para poder satinar o pulir una pieza.
No tener un proceso claro puede llevar a trabajar la pieza en exceso y terminar por quemarla, decolorarla y deformarla degradando así su estructura.
Corte rápido y frío
Cuando la temperatura es un problema necesitamos trabajar rápido y bien. En este sector es muy habitual trabajar con máquinas manuales como amoladoras angulares.
Veamos el caso de un lijado previo al pulido cuando hemos aportado un pequeño cordón TIG para hacer una estantería.
Abrasivo en uso: Disco velour de abrasivo compacto.
Dificultad: La vida del disco actual es muy corta por lo que al final de su vida útil tiende a decolorar la pieza.
Resultados de la prueba
VSM trabajo con un disco velour de grano compacto después de valorar dos factores muy necesarios e importantes en este tipo de materiales y aplicaciones:
Eliminación de soldadura en pocos segundos.
Proceso de pulido con muy baja rugosidad.
Con un disco se trabajaron 5 ingletes con el proceso habitual y con nuestro proceso 16 con un solo disco, mostrando el siguiente resultado:
Conclusión
Nuestra tecnología de disco velour de grano compacto, al tener un efecto de regeneración de grano y una dispersión abierta, permitió al cliente:
Ahorrar considerablemente en consumibles.
Calentar menos la pieza.
Realizar el trabajo en menos tiempo.
Con este producto estamos seguros de que ayudaremos a muchos otros clientes a poder ser más competitivos.
Esperamos que este caso práctico sobre cómo evitar que quemar las piezas en el lijado de mobiliario de acero inoxidable le haya servido de ayuda. En VSM Abrasivos somos especialistas en la fabricación de abrasivos.
La eliminación de calamina en una superficie de acero es un proceso tedioso y molesto, aunque necesario para aportar las máximas garantías al conjunto resultante, ya sea soldado, pulido, o protegido mediante cualquier recubrimiento. Utilizando las herramientas y el procedimiento adecuado podemos aumentar de forma notable la productividad de nuestro proceso de fabricación.
Con el objetivo de convertir este proceso que parece ser eterno en una operación más efectiva dentro de su sistema productivo, en este post se analizan tres aspectos que ayudarán a evaluar el tiempo de lijado y a decidir el tipo de abrasivo a utilizar.
Familia de grano
Entre los abrasivos utilizados industrialmente se pueden encontrar varios tipos de grano obtenidos a partir de diversos materiales, todos ellos pertenecientes a la familia de cerámicas técnicas. Entre los más destacados están el Carburo de Silicio, el Óxido de Aluminio (corindón), la Zirconia Alúmina (Zirconia) y el Óxido de Aluminio obtenido mediante proceso Sol-Gel denominado Grano Cerámico. Al lijar una superficie metálica, las propiedades más importantes de estos abrasivos son la dureza y la tenacidad a fractura, ambas representadas en el gráfico posterior.
Por un lado, la dureza de un abrasivo debe ser superior a la de la superficie que se pretende lijar, pues solamente de esta manera se conseguirá que el lijado sea efectivo. Analizando la gráfica anterior, se puede observar que, con cualquiera de los abrasivos comentados, se puede lijar prácticamente todos los materiales metálicos. Por otro lado, la tenacidad a fractura influye en el rendimiento del abrasivo. Esta propiedad indica la resistencia del material a la propagación inestable de una grieta bajo condiciones de deformación plana. Cuanto mayor sea, las grietas se propagarán con más dificultad y los granos abrasivosse desgastarán más lentamente.
En el caso de la calamina, esta tiene una elevada dureza (muy superior incluso a la del acero base) y una baja tenacidad a fractura, su composición y estructura, la sitúan más en una zona entre los cerámicos y el vidrio que en el grupo de materiales metálicos. Aunque su composición hace que estas propiedades puedan llegar a ser muy variables en función de las características del procedimiento térmico o natural que ha dado lugar a la generación de la calamina, se podría estar hablando de durezas mayores a los 1000 HV y de una tenacidad a fractura inferior a los 2 MPa·m1/2. Por tanto, a nivel teórico se podría establecer que abrasivos como la Circonia Alúmina no serían, a priori, la mejor opción para eliminar la calamina. Por cuestiones de dureza, parece ser que el Óxido de Aluminio estaría justo en el límite y el Carburo de silicio sería la opción más segura, aunque este, debido a su baja tenacidad, podría sufrir un desgaste demasiado rápido.
Pasando al plano experimental, los resultados indican que para lijar una superficie de 175 cm2 de acero al carbono recubierta de calamina, lo más conveniente sería hacerlo con carburo de silicio u óxido de aluminio en su versión SOL-GEL (Grano Cerámico) conformado, más agresivo, tenaz y resistente. En este último caso, los granos conformados con un recubrimiento refrigerante ofrecen una clara ventaja respecto a los que no llevan este recubrimiento.
Nota: CER indica que el grano abrasivo es óxido de aluminio en versión SOL-GEL (Grano CERÁMICO) CONFORMADO: indica que el grano tiene una forma geométrica específica para mayor índice de penetración.
En cuanto al rendimiento de los dos mejores abrasivos anteriores, los resultados demuestran que los granos cerámicos conformados con refrigerante no solo tienen una excelente capacidad de corte, sino también una vida útil más larga que los de carburo de silicio en el lijado de calamina. En la siguiente gráfica se presenta una prueba de ello:
Estos resultados indican que, después de haber lijado 4 piezas (175cm2) recubiertas de calamina con un disco de carburo de silicio, éste deja de ser efectivo. En cambio, con un disco de grano cerámico conformado y recubrimiento refrigerante se ha podido procesar de forma efectiva hasta 6 piezas.
En la figura que sigue a continuación se observa el aspecto de los discos abrasivos después de la prueba de rendimiento. El desprendimiento de los granos de carburo silicio se debe a su menor tenacidad, lo que provoca su fractura prematura en cuanto entran en contacto con el acero que se esconde bajo la calamina.
Tamaño de grano
Otro aspecto que considerar antes de seleccionar el abrasivo para el lijado de calamina es el tamaño de grano abrasivo. Cuanto mayor sea éste, mayor será la capacidad de arranque, pero el acabado superficial será peor, puesto que la penetración del grano mayor dejará un surco más profundo. En resumen, la mejora en rapidez se sacrificará con un peor acabado, aunque cada cliente valora como apto sus acabados. Los resultados que se muestran a continuación indican el tiempo requerido para lijar la misma superficie del apartado previo con un grano cerámico convencional (Óxido de Aluminio en versión Sol-Gel, no conformado) con distintos tamaños de grano.
Apertura de grano
El tercer aspecto está relacionado con el esparcimiento o separación entre los granos abrasivos. En este caso, se evalúan los dos tipos más comunes: capa estándar y capa combi.
En una capa estándar, el grano se une a la capa base con el grano en posición vertical. El espacio entre los granos puede ser estrecho (densidad de recubrimiento cerrado) o medio (densidad de recubrimiento semi cerrado).
Cuando se aplica una capa combi, los granos de soporte se colocan en los espacios entre los granos para mantener el grano en su posición. Este tipo de recubrimiento funciona mejor para aplicaciones donde la presión de contacto pueda ser limitada.
La siguiente gráfica muestra los resultados obtenidos después de haber lijado la superficie recubierta de calamina previa con cada una de las aperturas de grano comentadas. El resultado muestra de forma evidente que el esparcimiento tipo combi es más efectivo, disminuyendo el tiempo de lijado.
Conclusiones
De los ensayos realizados se desprenden unas conclusiones claras:
El tipo de grano seleccionado puede proporcionar reducciones del 70% en el tiempo de lijado. El abrasivo de Carburo de Silicio es altamente efectivo mientras no entre en contacto con el acero que se oculta sobre la capa de calamina, mientras que un grano cerámico conformado y refrigerado muestra los mejores resultados en cuanto al equilibrio velocidad de proceso y durabilidad.
El tamaño de grano debe ser lo mayor posible. El único parámetro que determinará su límite es que el rayado obtenido sea admisible por parte del cliente.
A mayor apertura del grano, mejor penetración y por tanto más rapidez de proceso.
Esperamos que este estudio sobre la eliminación de la calamina te haya ayudado. En VSM Abrasivos estamos especializados en la fabricación de abrasivos.
Es muy común que surja esta pregunta cuando después de haber lijado una superficie metálica con defectos, se observa que unos productos dejan marcas o defectos superiores a otros, tales como grietas o poros, que no se dejen eliminar y se incrementan.
En sentido estricto, esto no quiere decir que los defectos presentes en la chapa se multipliquen, sino que el lijado no es satisfactorio porque el abrasivo seleccionado no es el adecuado.
¿Qué defectos pueden aparecer cuando se intenta eliminar rayas, marcas o poros?
Marcas profundas o hendiduras provocadas por la misma herramienta: esto ocurre especialmente con los discos de desbaste rígidos, si el ángulo es demasiado grande o la fuerza excesiva, se pueden provocar socavones o concavidades en las piezas, que después podrá resultar difícil corregir.
Decoloraciones térmicas: los metales con baja conductividad térmica, como los aceros inoxidables, son muy sensibles a la aportación de calor. Si se lijan con productos poco adecuados o se hace incorrectamente, insistiendo mucho en una misma zona, pueden aparecer las indeseadas decoloraciones, las cuales, aparte de consideraciones estéticas, suponen una alteración en las propiedades metalográficas en la zona afectada.
Aparición de poros inferiores: toda pieza obtenida por un proceso previo de fundición es susceptible de tener poros, especialmente en las proximidades de su superficie. Se trata de burbujas de aire que no se han logrado extraer dentro del proceso, y luego pueden suponer focos de concentración de tensiones a lo largo de vida de las piezas. En ocasiones, al pretender quitar estos poros superficiales, aparecerán otros nuevos que no eran visibles por estar en capas inferiores. No es un defecto debido al proceso de lijado, pero es importante quitarlos de todas formas.
Generar “cuevas” si el grano es demasiado fino: cuando se pretende afinar una superficie, se puede cometer el error de hacerlo con un grano demasiado fino. En lugar de sanear la superficie correctamente, en ocasiones se estarán aplastando defectos sobre la superficie lijada, generando cavidades que serán futuros focos de problemas, como corrosiones o puntos de rotura, dado que, a pesar de no estar visibles, siguen estando ahí.
Marcas de agua por exceso de rigidez de la herramienta: una herramienta abrasiva muy rígida dejará una huella más profunda y estrecha sobre la superficie, resultando muchas veces complicado eliminar las diferentes pistas que deja el disco al pasar, quedando así la superficie con ondulaciones.
Con los objetivos de evitar que se formen marcas mayores de las ya existentes en su producto y de aumentar su productividad, en este post, se explican tresaspectos para tener en cuenta a la hora de elegir un abrasivo.
Formato
Las lijas abrasivas suelen fabricarse en forma de bandas abrasivas o discos, siendo estos últimos los más empleados para eliminar los defectos presentes en las chapas. Actualmente existe una gran variedad de discos abrasivos y entre los más comunes destacan:
Disco de desbaste rígido. Se trata de un disco de centro cóncavo (o deprimido) donde los granos cerámicos se hallan dispersos aleatoriamente en un medio aglomerante. Su espesor suele estar comprendido entre 4 y 8 mm, y tal como lo indica su nombre, es completamente rígido. Esta rigidez provoca que el lijado sea inestable y poco ergonómico, pues se generan vibraciones de gran amplitud. Si además no se tiene mucha experiencia en el uso de estos discos, los defectos que se pretendan eliminar pueden persistir. Aunque no se asegure un lijado perfecto, se recomienda trabajar con ángulos de contacto entre 30y 45.
Disco de fibra. Son los más utilizados en la actualidad debido a su alta tasa de arranque, su excelente adaptabilidad sobre superficies curvas, su fácil manejo y a la buena calidad de lijado que proporcionan. Están formados por un soporte de fibra vulcanizada (plástico laminado compuesto de celulosa) y un ligante sobre el cual se depositan los granos abrasivos. Este sistema fibra-ligante-grano abrasivo es lo suficientemente compacto y a su vez flexible como para eliminar todo defecto presenteen cualquier área de la chapa. Se recomienda trabajar con ángulos de contacto entorno a los 10-20.
Disco de láminas. Son discos abrasivos hechos a partir de láminas abrasivas encoladas sobre un soporte rígido. Este soporte suele ser de fibra de vidrio, ya que tiene una alta resistencia específica (mayor a la del acero), es ligera y absorbe bastante bien las vibraciones generadas durante el lijado. Esto los hace más controlables y facilitan el manejo de la herramienta rotativa. Aunque pueda parecer la mejor opción para eliminar los defectos de una pieza porque no deja muchas rayas, su capacidad de arranque no es muy elevada en comparación con los anteriores. Además, si se le exige demasiado la cola puede perder su efecto adhesivo y las láminas pueden desgastarse más rápidamente (o incluso desprenderse). En este caso, se recomienda trabajar con ángulos de contacto similares al de los discos de fibra. Un inconveniente es la rigidez de su soporte de fibra de vidrio que impide al abrasivo adaptarse bien a una superficie plana, pudiendo provocar marcas de agua en manos poco experimentadas.
Tipo de grano
Los hay de muchos tipos y su elección depende de las propiedades del material a lijar, siendo la dureza y la tenacidad los factores más relevantes. De forma general, se puede establecer que para chapas de aceros al carbono y aceros inoxidables lo más recomendable es utilizar granos de óxido de aluminio, mientras que, para chapas de cobre, latón, aleaciones de zinc, aleaciones de aluminio y aleaciones de titanio es más conveniente utilizar granos de óxido de zirconio.
En el caso de los discos de desbaste, lo normal es que los granos estén hechos a partir de los materiales comentados: óxido de aluminio y óxido de zirconio. Y en el caso de los discos de fibra y de láminas, lo granos pueden estar hechos de los óxidos anteriores, una combinación de estos (óxido de aluminio + óxido de zirconio), carburo de silicio, nitruro de boro cúbico o incluso diamante. El hecho de tener una mayor variedad de granos hace que los discos de fibra y de láminas puedan ser empleados en aplicaciones más específicas y en cualquier superficie metálica (ej. chapas de aceros de alta resistencia como los HSLA o chapas de superaleaciones de níquel).
Algo a destacar de los discos de fibra, es que los granos pueden ser conformados en forma triangular, lo que los hace mucho más agresivos y duraderos. Además, sobre los granos se puede poner un recubrimiento con el fin de dotar al disco de alguna cualidad específica, como por ejemplo que tenga un efecto autolubricante.
El grano cerámico de forma geométrica se descompone de manera definida, creando en todo momento aristas de corte nuevas y afiladas.
Máximo arranque de material y corte más rápido al trabajar con superaleaciones y acero inoxidable.
La menor temperatura en la superficie de contacto prolonga su vida útil.
El recubrimiento autolubricante envuelve los granos cerámicos reduciendo la temperatura en la zona de contacto abrasivo-superficie metálica.
Minimiza las zonas de afectación térmica.
Ideal para materiales con baja conductividad térmica como es el caso de los aceros inoxidables.
Para evitar que su producto quede con marcas después del lijado o se produzcan decoloraciones por un exceso de temperatura, es muy importante tener en cuenta todos estos aspectos y evaluar las bondades e inconvenientes que ofrecen los distintos granos abrasivos.
A la hora de elegir un tamaño de grano abrasivo, debe buscarse un equilibrio entre la capacidad de arranque de material alrededor del defecto y el rayado que se considere admisible, ya sea para ofrecer un producto final o para acondicionar la pieza de cara a procesos posteriores (ej. aplicación de una pintura).
Cuanto menor sea el número de grano, mayor será la capacidad de arranque, pero más basto será el resultado (y probablemente deje marcas más acentuadas). Lo más normal es que se desee que el proceso de lijado sea rápido y se consiga un buen acabado, por lo que se recomienda empezar con tamaños entre 20 y 40 y luego hacer un lijado con un grano de tamaño medio. Y si el acabado es muy exigente, se puede continuar con granos más finos.
A parte de los tres aspectos comentados, también se debe considerar la dispersión entre granos (separación entre ellos) o, en el caso de los discos de fibra, la dureza del plato de soporte. Una dispersión mayor indicará que los granos están más separados, lo cual implica que cada uno soporte una mayor presión. El resultado podría ser una mayor separación entre las rayas de lijado. En cuanto al plato, si este es más duro las vibraciones tenderán a ser más intensas y el acabado puede ser un tanto peor.
A modo de conclusión se podría decir que, para conseguir que su producto quede libre de marcas y el lijado se lleve a cabo en el tiempo óptimo, se debe buscar la mejor combinación entre formato de disco, tipo y tamaño de grano.
En VSM somos especialistas en abrasivos flexibles, y esperamos que este post te haya servido de ayuda. En nuestro blog puedes encontrar más información sobre el mundo de los abrasivos, como por ejemplo, el lijado al agua.
Las herramientas abrasivas están compuestas por un conjunto de partículas de materiales sintéticos, con una dureza suficiente para poder penetrar y provocar una erosión superficial en la pieza que se pretenda trabajar.
Las características concretas de dichas partículas abrasivas serán cruciales para obtener unos resultados óptimos, por lo que una elección adecuada del grano abrasivo mejorará tanto la calidad del acabado como la agresividad y duración de la herramienta.
¿Dónde acaba el desbaste y empieza el acabado?
Por definición, un abrasivo desarrolla siempre ambas tareas a la vez, ya que un desbaste proporcionará siempre un patrón de acabado, por rugoso que sea, y un proceso de acabado eliminará siempre cierta cantidad de material, por fino que sea.
La barrera entre ambos procesos es realmente difusa, es más, el principal objetivo de los fabricantes de abrasivos es el de acabar con ella, desarrollando herramientas capaces de realizar una tarea de desbaste lo más agresiva y rápida posible, a la vez que proporcionando un acabado lo menos rugoso y más homogéneo posible.
Aunque cada vez ambas tareas están más cerca, a continuación, te detallamos los 5 aspectos más relevantes que determinan las diferencias entre un abrasivo para desbaste y otro para acabado.
Tipo de grano
Dentro de las familias de granos, podemos diferenciar entre ambas cualidades.
Por un lado, los que, por su estructura cristalina, tienden a crear unos patrones de lijado más finos y de mayor brillo, como el Carburo de Silicio, que en materiales metálicos proporcionará unos acabados de muy alta calidad tanto visual como dimensional (Baja rugosidad).
Por otro lado, el Óxido de Aluminio (Corindón) con una dureza ligeramente menor pero una tenacidad mucho más elevada, proporcionará una mayor resistencia que permitirá desarrollar labores de desbaste de forma más efectiva, especialmente en combinación con Zirconio o en su versión cerámica.
Estos tipos de grano, Zirconia Alumina y Corindón Cerámico, están dotados de la capacidad de autoafilado, una descomposición gradual que genera nuevas aristas de forma continua, que les confiere una alta tasa de desbaste durante toda su vida útil. Por ello son los abrasivos más adecuados si se desea eliminar la mayor tasa de material posible.
SiC
AlOx
Cer
Tamaño de grano
Obviamente, cuanto mayor sea el tamaño de grano abrasivo, mayor será su herida sobre la pieza y con ella, el tamaño de la viruta extraída, por lo que obtendremos una alta tasa de desbaste a costa de una rugosidad más elevada (peor acabado).
Existen diversas formas de clasificación del tamaño de grano, en las que no entraremos, aunque generalmente se identifican mediante un número que indica su tamaño de forma inversa, siendo el mayor un grano “12” que correspondería a una partícula de aproximadamente 1,5mm de grosor, hasta granos extrafinos como el “1500” con tan solo unas 10µm.
El tamaño de cada partícula no solo influirá en la capacidad “volumétrica”, que pueda aportar a la hora de extraer viruta, sino que, al ser mayor, la separación entre granos también deberá serlo, concentrando la presión en muchas menos puntas y aumentando así la fuerza con la que penetrará en la pieza. Por el contrario, un grano de menor tamaño sufrirá una fuerza notablemente menor sobre la pieza, al estar repartida la presión entre todos los demás granos de la zona colindante.
Dispersión
Puesto que en un proceso de lijado hablamos generalmente de una zona de contacto plana o “bidimensional”, la dispersión o concentración de grano que se dé en dicha zona marcará, como hemos comentado en el punto anterior, la presión por grano, dando mayor o menor capacidad de penetrar en la pieza según sea la densidad de grano.
Un grano abierto o “disperso” dispondrá de menos puntos de contacto, concentrando la presión y penetrando de forma más eficaz, por lo que obtendremos una mayor tasa de arranque. Un abrasivo de esparcimiento cerrado o mayor densidad proporcionará unos acabados más finos y homogéneos con una raya de menor profundidad.
Orientación
Cuando se habla de un abrasivo flexible, la orientación del grano sobre el soporte o respaldo se puede hacer de manera simple o electrostática.
En la primera, el abrasivo se fabrica dejando caer los granos sobre el soporte por gravedad, quedando esparcidos sobre su cara más plana y ubicándose de forma arbitraria en diferentes direcciones, el resultado es un abrasivo menos agresivo, aunque generalmente el producto cumplirá una función correcta en procesos de acabado.
Para cumplir una tarea efectiva de desbaste, sin embargo, se utiliza la deposición electrostática. Mediante este sistema, los granos son atraídos por un campo electrostático y se disponen de modo que su eje quede perpendicular al soporte encolado y el grano permanezca vertical. Este efecto multiplica su agresividad y proporciona un mejor rendimiento que la deposición por gravedad.
Estructura
Más allá de la estructura simple de un abrasivo flexible formado por una sola capa de grano sobre el soporte, en las últimas décadas se han diseñado numerosas evoluciones de este tipo de herramienta, apareciendo los abrasivos denominados “multicapa”.
Este tipo de grano está compuesto por un conjunto de partículas abrasivas agrupadas que forman una estructura tridimensional con diversas ventajas, sobre todo en lo que se refiere al acabado.
Como puede verse en la figura, un abrasivo multicapa no será la herramienta más efectiva si lo que se requiere es únicamente una alta capacidad de corte, ya que la orientación de las partículas abrasivas dentro del compuesto suele ser arbitraria y no vertical. Sin embargo, en lo que respecta a calidad superficial, su composición tridimensional aportará un comportamiento de una estabilidad excelente que dará como resultado un patrón de acabado completamente uniforme, además de una duración prolongada debido a su mayor reserva de grano.
Este tipo de acabados, continuos y homogéneos, son especialmente valorados para procesos automatizados donde se requiera obtener acabados superficiales de excelente calidad y linealidad.
Conseguir un trabajo efectivo y de calidad requiere entender las herramientas que tenemos a nuestra disposición. Conocer los tipos de granos abrasivos que podemos utilizar en cada proceso, nos facilitará enormemente el camino, ya sea en procesos donde se requieran los más altos desbastes, como los más finos acabados.
El lijado en zonas curvas como bien podría ser el caso de los cordones de soldadura en ángulo o en tuberías, es en ocasiones complejo, pues la combinación de máquina, soporte y abrasivo seleccionados debe ser aquella que optimice el proceso.
Además, hay muchos campos en los que es necesario respetar ciertos ángulos en el acabado de los cordones, así como eliminar cualquier resto de escoria que se genere en el punto de contacto entre el cordón y la pieza.
En operaciones de lijado con máquinas portátiles es muy importante que el plato de soporte empleado sea el adecuado. Si es muy rígido (duro) la presión se concentrará en una menor superficie, y más aún si se trabaja en ángulos de contacto elevados. Esto provocará que los discos abrasivos se desgranen con mayor facilidad y, eventualmente, provocar la rotura del disco pudiendo llegar a golpear al operario. Véase en la siguiente figura cómo queda el disco abrasivo después de haber trabajado bajo estas condiciones:
Una rotura prematura del disco abrasivo, supone un mayor consumo de abrasivos y, por consiguiente, un aumento del coste asociado al proceso de lijado. Por este motivo, se recomienda emplear platos de soporte con cierta flexibilidad, que permitan adaptarse a la superficie de lijado (p. ej. a una unión soldada en T). De esta forma, se conseguirá que el disco trabaje con una mayor superficie y su vida útil se vea incrementada.
Esto no quiere decir que, con un plato más flexible, se consiga una mayor tasa de arranque ni que el tiempo de lijado sea menor, pero en estas aplicaciones es quizás la adaptabilidad a la superficie de lijado lo que disminuirá el consumo de abrasivos.
En la siguiente figura se observa claramente cómo se ha desgastado el abrasivo después de haber trabajado con un plato de alta flexibilidad:
Un plato flexible no solo se adaptará perfectamente a la superficie de trabajo, sino que también ayudará a obtener un mejor acabado y a reducir las vibraciones producidas durante el lijado. Además, evitara zonas de concentración de presión del lijado que podrían derivar en “muescas” o “entalladuras” en la zona de trabajo. cualquier irregularidad de este tipo, puede generar una rotura en la zona soldada.
Dicho todo esto y como conclusión, para este tipo de trabajos, lo ideal es trabajar con platos de flexibilidad progresiva.
Hay a una amplia variedad de discos abrasivos de fibra vulcanizada que pueden ser montados en los tres tipos de platos de soporte mostrados a continuación:
Extra Blando
Blando
Medio
Duro
Extra Duro
Cada plato tiene sus cualidades, pero se recomienda (de forma general) empezar utilizando el de dureza media. A partir de allí, se verá si es necesario una mayor o menor flexibilidad. Obviamente, todo esto se hará después de haber seleccionado el tipo de abrasivo, el tamaño de grano, la velocidad de avance, entre otros factores.
Los abrasivos flexibles industriales están presentes en mayor o menor medida en cualquier empresa que se dedique al procesado de metales. Desde fundiciones a talleres de mecanizado pasando por caldererías o pulimentos.
Aun así y pese a su gran implantación, son uno de los grandes desconocidos de la industria. Algo con lo que se trabaja a diario pero que se ignora profundamente.
Dicho esto, aquí mostramos 5 cosas que debes saber sobre los abrasivos flexibles industriales.
Los abrasivos flexibles utilizados en la industria son sintéticos
Existen dos tipos de abrasivos: los naturales (diamantes, arenisca, cuarzos, etc) y los sintéticos (Óxidos de Aluminio, Zirconios, Carburos de Silicio, etc).
No se recomienda usar abrasivos naturales, debido a que no logran acabados de calidad a causa de las impurezas que poseen en su estado natural.
Los abrasivos sintéticos, se fabrican a partir de procesos en los que se emplean diferentes materias primas y reactivos químicos. En esta clasificación podemos encontrar el Óxido de Aluminio, el Carburo de Silicio, el Nitruro de Boro cúbico y diamante sintético, entre otros. Los abrasivos sintéticos, encuentran también, aplicación en la fabricación de productos abrasivos recubiertos o lijas con las cuales se realizan una gran cantidad de aplicaciones.
Numeración y el abrasivo del “0”
A nivel europeo, el tamaño del grano está regulado por la FEPA, Federación Europea de Productores Abrasivos, quien vela por el correcto marcado del número de grano en la fabricación de los abrasivos aplicados.
Por este motivo, todos los abrasivos flexibles que cumplen con la normativa establecida por FEPA están marcados con un número de grano precedido por la letra P (ejemplo P60). Esta letra indica que el tamaño del grano se corresponde con el previamente establecido, permitiendo la FEPA un rango de porcentajes de granos de distintos tamaños (más gruesos y más finos) a la hora de marcar un determinado tamaño de grano. Este número de grano equivale en los granos más bastos al número de mallas por pulgada. En los granos más finos esta medición se realiza a través de un proceso de sedimentación.
Por lo que nada tiene esto que ver con la cantidad de granos por centímetro cuadrado que tiene un abrasivo flexible.
¿Abierto o cerrado?
Si antes hemos hablado de la granulometría, ahora lo haremos sobre la dispersión o distribución del grano. Estas dos características suelen confundirse muy habitualmente, incluso entre la gente más experimentada. La dispersión hace referencia a la cantidad de granos que tiene un abrasivo industrial en su superficie. Esta puede ser cerrada, semiabierta o abierta.
La diferencia de peso por metro cuadrado entre un producto abrasivo con distribución cerrada y uno con distribución abierta se aproxima casi al 50 % en granulometrías bastas, llegando casi a un 70% entre una distribución cerrada y una espaciada.
Esto, da unas características al abrasivo flexible que hacen que, a mayor densidad, mayor sea el rendimiento y mejor el acabado.
Carburo de silicio, primer abrasivo sintético de la historia
El carburo de silicio fue el primero de todos los abrasivos sintéticos que conocemos hoy día. Este material fue descubierto accidentalmente por el químico sueco Jöns Jacob Berzelius en 1824 mientras realizaba un experimento para sintetizar diamantes y gracias a sus trabajos, el químico e inventor estadounidense Edward Goodrich Acheson, fundó la Compañía Carborundum el 21 de septiembre de 1891 con la intención de producir un abrasivo para la industria.
oSa y la seguridad
Desde su fundación, oSa (Organización para la Seguridad de Abrasivos) se ha convertido en la autoridad reconocida internacionalmente en el ámbito de la seguridad de las herramientas abrasivas.
oSa audita y asesora a los fabricantes de abrasivos, para que se cumplan las tres normas EN (EN 12413, EN 13236, EN 13743), que constituyen los más altos requisitos de seguridad en el uso de los abrasivos.
Hoy en día, casi todos los principales fabricantes de productos de alta gama del mundo son miembros de oSa.
Alrededor del 70 por ciento de las herramientas portátiles de corte, amolado o lijado presentes actualmente en el mercado llevan el símbolo oSa.
¿Necesitas saber más de abrasivos flexibles industriales para tu correcta elección?
Las empresas dedicadas al procesado de aluminio, especialmente las fundiciones, se enfrentan con un problema muy común: los discos y bandas abrasivos empleados para desbarbar o lijar dejan de extraer material tras muy poco tiempo de uso, presentando adherencia generalizada de partículas fundidas de aluminio.
¿Qué provoca la muerte prematura del abrasivo?
El aluminio es un material con una baja temperatura de fusión. El simple proceso de lijado para desbarbado, eliminación de sobrantes de molde o acabado, permite alcanzar temperaturas en la zona procesada que provocan que las partículas extraídas se fundan y queden depositadas sobre las puntas de los granos abrasivos (ver imagen)
Ello conduce a la pérdida prematura de capacidad de corte del grano y por tanto a una reducción de su durabilidad, que provoca fuertes incrementos de consumo de este tipo de productos abrasivos.
Extendiendo la vida útil
La mejor forma de extender la vida de estos discos o bandas de lija es seleccionar el producto más adecuado al tipo de material que se va a lijar. La clave del éxito en este caso será elegir abrasivos con capa de estearato (blanca en la imagen inferior). Éste impide que se adhieran estas partículas de aluminio fundido sobre el grano abrasivo y prolonga enormemente la vida de la herramienta.
Conclusión
En definitiva: para el lijado de metalesque se funden fácilmente, la elección de un producto que cuente con la capa anti-adherente de estearato, permitirá extender su vida útil de forma muy considerable, aumentando así la rentabilidad de sus procesos de lijado.
Aunque el tipo de abrasivo y sus características juegan un papel muy importante a la hora de eliminar la calamina, existen varios parámetros propios del proceso que pueden ser también relevantes. Con el objetivo de optimizar la metodología de lijado con abrasivos flexibles, en este post se expone la influencia de cuatro aspectos relacionados con la herramienta de corte.
Plato de soporte
En sentido estricto, el plato de soporte no es un parámetro de la herramienta, sino más bien un complemento que debe acompañar siempre un disco abrasivo flexible. Los hay de muchos tipos y una forma de clasificarlos es en función de su dureza. En la siguiente figura se muestran tres tipos de plato, de más blando a más duro (léase de izquierda a derecha).
STD
TP1
TP3
Los resultados que se presentan a continuación indican que, si se pretende remover de forma rápida la calamina presente en una pieza de acero, un plato de soporte duro resultará más efectivo puesto que concentrará la presión aplicada en una superficie menor, proporcionando un corte más rápido y frio, aunque sacrificando ligeramente el acabado final.
Velocidad de corte
La influencia de este parámetro es obvia: una mayor velocidad de corte disminuye el tiempo de lijado, como puede verse en el gráfico que se presenta a continuación, el cual representa el tiempo requerido para lijar una capa superficial de 200cm2 de calamina sobre un acero al carbono.
Nótese que, aunque la tasa de arranque de calamina aumente con un incremento en la velocidad de corte, el abrasivo sufrirá normalmente un desgaste más rápido y la carga térmica será también mayor, puesto que se aporta una mayor cantidad de energía por unidad de tiempo.
Velocidad de Avance
Este parámetro indica la velocidad del movimiento de la herramienta sobre la pieza (flecha superior de la figura siguiente) y deberá ser suficientemente lenta como para asegurar la eliminación de la capa de calamina en una sola pasada, ya que, si se realizan movimientos rápidos en ambos sentidos, como puede ser costumbre en un proceso normal, el abrasivo friccionará superficialmente sobre esta capa, extremadamente dura, con un mayor desgaste y menor efectividad en el arranque.
Presión de contacto
Para un mismo plato de soporte y ángulo de contacto () constante, un aumento en la presión aplicada (fuerza por unidad de superficie) hará que los granos abrasivos penetren a mayor profundidad sobre la calamina, dando como resultado un menor tiempo de lijado. No obstante, si esta presión es excesiva, los granos pueden quedar sobrecargados y desgastarse con mayor facilidad y, además, la temperatura de la pieza puede aumentar notablemente.
En este aspecto, la dureza del plato de soporte juega un papel fundamental, concentrando o disolviendo la presión según sea su dureza, como se ha comentado en el punto de plato de soporte.
Otra forma de incrementar la presión de contacto sin aumentar la fuerza que ejerce el operario, es cambiar el ángulo. En los discos de fibra vulcanizada, se recomienda lijar con un ángulo α de 10º, aunque éste puede oscilar entre los 5º y los 25º. Aumentando el ángulo, la fuerza se concentrará sobre una menor superficie y por lo tanto la presión aplicada será mayor.
Conclusiones
Para minimizar los tiempos cuando se lija calamina, es importante:
Utilizar un plato lo más rígido
Si la amoladora angular lo permite, aumentar la velocidad de giro en lo posible.
Desplazar la amoladora lentamente sobre la pieza, hasta una velocidad de avance que saque la calamina completamente en una pasada.
Incrementar la presión de contacto, combinando fuerza y un ángulo de trabajo lo más alto posible, dentro de los que permita la herramienta abrasiva.
Enfrentarse a la dura tarea de desbaste de un metal siempre supone un reto para el operario que debe realizarla. Por ello, te mostramos algunas claves a la hora de elegir tu disco de desbaste.
Hace unos años, sólo se presentaba una opción como viable, ya que era la única que permitía extraer una cantidad razonable de material por unidad de tiempo: los discos de desbaste rígidos.
La rápida evolución tecnológica de los discos de lija les ha convertido en la opción más adecuada para la mayor parte de aplicaciones de desbaste de metales. Su agresividad se ha visto incrementada notablemente, a la vez que su ergonomía mejorada y su reducida peligrosidad les está convirtiendo en la opción preferida de empresarios, jefes de taller y operarios.
Para qué sirve un disco de desbaste
Los discos de desbaste son materiales abrasivos que se utilizan paraaplanar un cordón de soldadura. De esta forma, logramos que las superficies sobre las que después seguiremos trabajando, estén libres de defectos o imperfecciones.
Criterios a seguir para realizar un desbaste con discos de lija
Material que debemos desbastar: es muy importante conocer la dureza y tenacidad, que marcan la maquinabilidad del metal que se pretende lijar. La selección del disco de desbaste cambiará si el metal es aluminio u otro material no férrico, acero de baja aleación, acero aleado o incluso titanio.
Tarea de desbaste: lo que puede condicionar más es la superficie de contacto que debemos lijar. No será lo mismo lijar una superficie extensa (p.ej. saneado de rayas en una zona plana) que una pequeña zona que entrará en contacto con nuestro disco de lija (p.ej. biselado de un canto o eliminación de rebabas).
Máquina disponible: en este caso serán determinantes factores como el diámetro admisible, la potencia de la máquina o la posibilidad de regular su velocidad.
Elección del disco de desbaste
Tipo de grano abrasivo: para elegir cualquiera de los tipos de discos abrasivos, es fundamental el grano abrasivo. Los tipos de minerales más empleados en operaciones de desbaste de metales serían el zirconio o el óxido de aluminio endurecido por un proceso de ceramicado (comercialmente denominado cerámico). Hace unos años el zirconio se empleaba ampliamente en metales no férricos (aluminio, zamak, cobre, latón) o en aceros de baja aleación, mientras que los granos cerámicos se empleaban en los duros y tenaces aceros aleados (como acero inoxidable). Con el transcurso de los años, el diferencial de precios entre unos granos y otros se ha reducido de tal forma que los cerámicos se han convertido en la opción más rentable en todo tipo de desbaste de metales. Últimamente se han introducido los granos cerámicos con forma geométrica lo que está provocando la sustitución generalizada de los discos de desbaste rígidos.
Tamaño del grano: también es fundamental saber cómo elegir el grano de lija. Lo habitual será buscar el grano más basto disponible, siempre y cuando el acabado no sea un inconveniente. Es importante mencionar que cualquier disco de lija permite obtener un mejor acabado que el disco de desbaste rígido equivalente. La gama de granos más habitual son los de tamaño 20, 24, 36 o incluso 40.
Aditivos: en este caso podemos encontrar las siguientes ante distintas situaciones que condicionarán la elección del disco:
El material es blando y las partículas fundidas se depositan sobre el grano abrasivo, acortando su vida: los discos con capa de stearato ayudarán a retrasar este fenómeno y extender la vida útil del disco.
El material tiene una baja conductividad térmica y pueden aparecer decoloraciones, fruto del exceso de temperatura: debemos buscar productos con capa aditiva refrigerante que ayudarán a reducir la temperatura en el punto de lijado.
Otros condicionantes
Parámetros de lijado: si la máquina lo permite, podremos ajustar la velocidad de corte. A mayor velocidad de corte, mayor extracción de material lograremos. El único limitante sería la temperatura admisible por el material para evitar decoloraciones. A mayor Vc, más temperatura.
Elementos de contacto: los discos de desbaste de lija deben ir siempre montados sobre un plato de soporte. Existen numerosas opciones y siempre se olvida la importancia de seleccionarlo adecuadamente. Un plato rígido y con nervios será adecuado para tareas como el biselado o el rebarbado, mientras un plato más blando y liso realizará tareas donde la exigencia de extracción de material sea menor pero el acabado pueda cobrar importancia.
Las proyecciones de soldadura o más conocidas como salpicaduras sonpartículas de metal fundido,que son expulsadas hacia la superficie de la pieza y fuera de ella durante la fusión de la unión soldada. Se consideran defectos inherentes al proceso de soldadura por fusión y, en general, se dan con mayor frecuencia en los procesos SMAW y GMAW.
En función de cómo queden resolidificadas sobre la superficie de la pieza de trabajo, se distinguen tres tipos, todos recogidos en la norma ISO 8501:
6 motivos por los cuales se deben retirar las salpicaduras
Dejan una superficie heterogénea, lo que supone un gran inconveniente si se desea aplicar un recubrimiento después del soldeo. Si se pretende montar un ensamblaje con piezas soldadas, esto también supone un problema, pues el encaje no será preciso.
Pueden formar cráteres sobre el metal base y llegar a convertirse en zonas potenciales de contaminación o corrosión
Al ser concentradores de tensión pueden conducir al fallo prematuro del componente soldado.
Cambian la microestructura y las propiedades de la pieza. Las zonas donde se depositan pueden verse afectadas térmicamente. El resultado puede ser un componente más frágil y menos tenaz.
Estéticamente no son agradables. Su presencia puede disminuir el valor final de la pieza.
Durante la manipulación de las piezas pueden generar cortes y enganchones.
¿Qué herramientas se debe utilizar para la retirada de proyecciones de soldadura?
Para cada caso se empleará una herramienta más o menos agresiva. Por ejemplo, si está usando abrasivos, las partículas que están débilmente adheridas a la superficie de la pieza se pueden eliminar con discos de láminas o cepillos de copa.
Si por el contrario, las salpicaduras se encuentran fuertemente adheridas, es recomendable emplear discos de fibra vulcanizada, teniendo en cuenta para la selección de los discos, tanto el nivel de adherencia como dureza de las partículas a retirar.
Proceso automático o manual en la retirada de proyecciones de soldadura
Como muchos otros procesos de lijado, la retirada de proyecciones de soldadura es un proceso automatizable. Pero la gran heterogenia en la forma de las proyecciones, los diferentes niveles de adherencia y la dispersión, hace que en un proceso automático se tenga que lijar o cepillar todo el largo de la zona soldada, esté afectada de salpicaduras o no. Mientras que, si se eliminan las proyecciones o salpicaduras con un proceso manual, solo se incidirá en las zonas dañadas o salpicadas, ya que será el propio operario, que podrá evaluar la zona a trabajar.
Además de todo lo comentado anteriormente, cabe destacar que, durante el proceso de soldeo las salpicaduras pueden llegar a ser muy peligrosas para los operarios.Podrían llegar a causar quemaduras, sobre todo, en los procesos manuales y semiautomáticos.
Por esta razón, se recomienda que los soladores lleven el equipo de protección individual necesario: máscara protectora y de soldar, gorro protector, guantes de soldador, indumentaria y mandil de cuero, polainas y zapatos de seguridad.
Por los distintos motivos explicados, es importante concienciarse de la importancia en la eliminación de las salpicaduras, ya que los problemas que éstas pueden ocasionar a posteriori, supondrán un alto coste añadido y demorará la finalización de la fabricación.
Una de las herramientas más comunes fabricadas con abrasivos flexibles son las lijas de banda. Se trata de secciones de abrasivo cortadas a unas medidas determinadas en ancho y largo. Estas, son unidas mediante un empalme o junta de unión que las convierte en una banda sin fin, adecuada para ser montada en un sistema dinámico y circular de forma continua.
Como se puede intuir, la parte más crítica de una banda será siempre esa unión, ya que se trata de una intersección artificial que debe elaborarse de la manera más cuidadosa y efectiva posible, asegurando una alta resistencia y facilitando un movimiento fluido y sin botes.
En este artículo se pretende mostrar los diversos tipos de empalme o unión que suelen utilizarse en el mercado y sus variantes y características principales, con el objetivo de aclarar diversas dudas comunes.
Tipos de unión
Existen dos principales sistemas de unión claramente diferenciables: Solapado y Enfrentado. Aunque la palabra que los identifica ya es suficientemente descriptiva, en las siguientes ilustraciones se puede observar perfectamente su morfología.
El empalme solapado se elabora encolando ambos extremos de la banda abrasiva por una pequeña franja que quedará sobrepuesta. Este tipo de unión había sido el más común en los primeros años en que las bandas abrasivas se empezaron a utilizar de forma industrial y aunque sigue siendo empleado, ese sobre grueso con el que hay que lidiar puede provocar diversos inconvenientes durante la rodadura.
Este sistema, ha quedado relegado a un uso casi específico para los soportes de papel, ya que su grosor es muy reducido y al carecer de un entramado de hilos como ocurre en los soportes textiles, puede biselarse, sin tanto riesgo de comprometer su resistencia, para amortiguar este sobre grueso.
Además, el papel tiene una capacidad de adhesión excelente sobre sí mismo formando una unión estable y resistente.
Este tipo de unión solapada, es también, el principal motivo por el que los abrasivos flexibles llevan impresa una flecha en el dorso, que indica el sentido de circulación con el que las bandas deben ser montadas en máquina. Ya que, de utilizar la banda en el sentido inverso, el solapamiento en la parte del grano podría ser levantado por la fricción continua que ejerce contra la pieza a lijar, destruyendo la unión y con ella la banda.
La elaboración de un empalme solapado requiere gran experiencia y pericia, ya que, la naturaleza flexible de los soportes no ayuda a que su comportamiento en procesos de biselado sea estable y pueda automatizarse fácilmente. La unión solapada puede ser la más eficaz de todas si está hecha con precisión.
El empalme enfrentado se elabora uniendo los extremos de la banda abrasiva cara a cara, sin solapamiento, y asegurando la unión mediante una cinta, especialmente diseñada para ello, que se pega al dorso de ambos extremos, uniéndolos de forma muy efectiva.
Este tipo de unión, con sus diversas variantes, es el más utilizado actualmente, ya que no requiere una operación tan precisa de biselado, su automatización es simple y versátil y las cintas o “films” de unión tienen un muy bajo grosor y una sorprendente resistencia a la rotura.
Otra gran ventaja es su simetría, en esta estructura enfrentada no existe solapamiento por lo que la banda podría circular sin problemas en ambos sentidos.
El ángulo de unión
Ya sea en empalmes solapados o enfrentados, raramente las uniones se realizan en ángulo recto. De ser así, la zona de unión golpearía la pieza de trabajo en toda su superficie al unísono, provocando un continuo golpeteo que generaría ruido y altas vibraciones, comprometiendo rápidamente la resistencia del empalme.
Un ligero ángulo facilitará siempre una circulación fluida de la banda evitando un desgaste prematuro, además de aportar una mayor superficie de anclaje, que reforzará su resistencia.
Mientras menor sea el ángulo respecto el sentido de circulación de la banda, o más alejado esté de ser un ángulo recto, mejor va a ser su resistencia y comportamiento dinámico. Sin embargo, un ángulo muy reducido generaría unas aristas muy agudas en los extremos, convirtiéndose en una “zona débil” muy susceptible a roturas o despegues, en especial al trabajar con poleas de pequeño tamaño o curvaturas.
Los ángulos más comunes suelen ser de 45° a 70°, para las bandas no más anchas de 400mm y entre 70° y 80°, para las bandas con una anchura mayor de 400mm, principalmente porqué la operación de prensado al elaborar la unión no se podría llevar a cabo correctamente con un ángulo menor.
Empalmes especiales
La mayoría de aplicaciones pueden funcionar perfectamente con los estándares anteriores, ya sea empalmes solapados o enfrentados, las tolerancias dimensionales son suficientemente bajas para afrontar sin marcas ni botes un proceso de lijado convencional y la resistencia a la tensión suficientemente alta.
Sin embargo, existen aplicaciones especialmente solícitas donde se deben emplear uniones especiales.
Alta resistencia, flexibilidad o suavidad de trabajo.
Existen diversos tipos de cintas para elaborar una unión enfrentada, de mayor o menor anchura, grosor, resistencia y flexibilidad, en función de los esfuerzos del proceso, la susceptibilidad a las marcas, el soporte o el tamaño de grano abrasivo empleado.
Normalmente se utilizan cintas de 19mm de anchura con grosores de entre 75 y 160µ según el abrasivo. Estas cintas o films de unión pueden llegar a resistir tensiones de trabajo mayores de 60Kg/cm. Aunque si es necesaria una mayor resistencia, pueden emplearse cintas especiales de mayor grosor y anchura, u otras más finas y de mayor flexibilidad para bandas muy flexibles o granos muy finos donde se requiera un acabado con muy poca afectación por el sobre grueso.
Tipos especiales de corte
En algunos casos se pueden ver uniones con cortes ondulados o en zigzag. Esta forma de unión aporta una mejor resistencia a la rotura, por la repartición de esfuerzos durante el proceso dinámico, a la vez que suaviza el paso por la pieza de la zona de unión.
En la ilustración podemos ver un empalme especial en zigzag para una banda abrasiva con Diamante, ya que la prolongada duración de este abrasivo requiere un conjunto especialmente longevo y resistente al desgaste
La unión de una banda abrasiva, puede ser su parte más débil, aunque las tecnologías actuales de unión deben garantizar su efectividad. Consulte con su colaborador experto en abrasivos cual es el empalme más adecuado a su proceso y confíe siempre en la experiencia de transformadores y fabricantes de abrasivos homologados.
Al hacer un biselado se suavizan los cantos vivos de una pieza, permitiendo que encaje con otras, reduciendo el desgaste o aportando mayor resistencia a una unión soldada.
Son muchos los beneficios, pero conoces ¿cómo se prepara un bisel antes de la soldadura y qué ventajas y desventajas presentan las distintas técnicas de biselado? ¿Y cómo la temperatura de esta operación puede afectar al rendimiento en servicio de su pieza final?
En este post se responden a estas cuestiones y se brindan soluciones para conseguir los mejores resultados.
Existen diversas designaciones y simbologías normalizadas en cuanto a los ángulos o número de caras que debe tener un bisel antes de realizar la soldadura. Los tipos más comunes son:
También llamado bisel a fondo, va desde la superficie superior hasta la inferior de la chapa con un ángulo constante entre 20 – 60°. Normalmente se lleva a cabo en chapas de poco espesor (4 – 10 mm).
En este caso el bisel se suele efectuar entre 40 – 60° y acaba en “talón” o borde truncado (plano). Se suele emplear para chapas de hasta 16 – 18 mm de espesor.
O doble bisel en V, es muy empleado en chapas de gran espesor (15 – 35 mm). Al igual que en el caso anterior, el ángulo de biselado suele estar entre 40 – 60°.
Es el más usado para las soldaduras de chapas muy gruesas (>25 mm), las cuales se destinan a grandes construcciones metálicas como torres eólicas o embarcaciones.
Dependiendo del espesor del componente a soldar, la naturaleza del metal base y los requisitos de diseño, se realizará un proceso de soldadura u otro. En base a este criterio, se seleccionará el tipo de bisel.
Métodos para realizar una operación de biselado
Se pueden clasificar en métodos de corte y métodos por arranque de viruta. Cada uno incluye diferentes tecnologías, las cuales se presentan a continuación:
Método
Tecnología
Ventajas
Desventajas
Laser
Gran precisión
Buena calidad del bisel
Inversión elevada
limitado a chapas de poco espesor
Corte
Plasma
Alta velocidad de corte
Aplicable a chapas de espesor bajo-medio en una amplia gama de materiales (aceros, aluminio, cobre, entre otros).
Línea de corte ancha
Alto calor aportado a la pieza
Oxicorte
Bajo coste de inversión
Amplio rango de espesores
Limitado para aceros al carbono
Poca precisión y baja calidad de corte
Alto calor aportado a la pieza
Chorro de Agua
Corte limpio y de alta calidad
Calor aportado a la pieza despreciable
Inversión bastante elevada
Mecanizado
Corte limpio, sin rebabas y de alta precisión
Limitado a chapas de espesor bajo-medio
Herramientas de corte costosas
Arranque de viruta
Abrasivo rígido
Apto para toda clase de aceros y ángulos de biselado
Acabado muy rugoso requiere tratamiento posterior
Alto calor aportado a la pieza
Abrasivo flexible
Apto para toda clase de aceros y ángulos de biselado
Apto para cualquier espesor de chapa
Alta calidad de bisel en un solo paso
En aleaciones muy duras y empleando maquinaria portátil puede no ser muy efectivo
La selección de una técnica u otra irá en función de las características de la chapa a biselar y de la precisión y calidad que requiera la soldadura. Todo ello, por su puesto, maximizando la productividad y minimizando los costes.
Los abrasivos flexibles son sin duda una de las opciones que ofrecen una mejor combinación de estos aspectos, sobre todo los desarrollados en los últimos años, como es el caso de los abrasivos autolubricantes.
Ocurre principalmente en los métodos de corte térmico (láser, plasma y oxicorte), pues la gran energía que emplean puede llegar a calentar en exceso las zonas adyacentes al corte. Esto produce cambios localizados en la microestructura y en las propiedades del componente metálico, hecho que puede comprometer seriamente su integridad estructural una vez puesto en servicio. A estas zonas se les conoce como zonas afectadas térmicamente (ZAT) y una de sus características es que son más duras (frágiles) y menos tenaces que el resto del metal base.
Si el tiempo de exposición a la fuente de calor incrementa, las ZAT serán más anchas y tendrán un efecto mayor, sobre todo en metales que presentan baja difusividad térmica (que disipan más lentamente el calor).
En el caso de los aceros inoxidables, si la temperatura de afectación es muy alta, estos pueden perder la capa de óxido de cromo que los protegen y corroerse a través de la zona afectada. De aquí la importancia de que el biselado se realice en el menor tiempo posible y con una técnica que aporte la mínima cantidad de calor.
Nota: las ZAT también se pueden producir al realizar la soldadura. No es un caso particular que tiene lugar durante la operación de biselado.
¿Qué soluciones existen contra el exceso de temperatura en el biselado?
Bandas y discos abrasivos de grano cerámico conformado
Los abrasivos que están fabricados con grano cerámico conformado y en algunas versiones, con recubrimiento autolubricante, para aceros inoxidables y aleaciones de baja conductividad que proporciona una tasa de arranque de material muy elevada.
Este recubrimiento envuelve los granos cerámicos reduciendo la temperatura en la zona de contacto abrasivo-superficie metálica. Esto permite minimizar las ZAT y a su vez conseguir un biselado de gran calidad en poco tiempo.
Por otro lado, las versiones de la familia de grano cerámico conformado sin el recubrimiento autolubricante son ideales para aceros al carbono y metales no férricos. Su corte efectivo y su larga vida útil generan un incremento significativo en la productividad.
Bandas abrasivas de grano cerámico
El soporte de polyester que lleva incorporado lo hace extremadamente robusto, lo que permite trabajar a muy altas presiones de contacto. Además, lleva incorporado el recubrimiento autolubricante.
Su uso va destinado principalmente para chapas de acero al carbono y acero no aleado de espesores medios (15 mm).
Los granos abrasivos son la parte fundamental de cualquier tipo de herramienta abrasiva. Dependiendo del mineral, forma o tecnología con la que obtienen sintéticamente, permiten realizar labores de mecanizado, desbaste, lijado y acabado de todo tipo de metales sin tener que destinar gran cantidad de energía.
Los materiales abrasivos en grano más comunes son:
Carburo de Silicio: Es el más duro de los abrasivos estándar, aunque su estructura cristalina también le confiere una alta fragilidad, por lo que se utiliza solamente para el lijado de materiales especialmente duros como la piedra, cristal, cerámica o aleaciones de muy alta dureza, ya que su baja tenacidad reduce su durabilidad. También se utiliza en patrones de acabado muy fino, ya que su estructura cristalina y afilada proporciona unas superficies de alto brillo.
Óxido de aluminio (Coridón): El más común de los abrasivos, ya que presenta una alta dureza, solo ligeramente menor que el Carburo de Silicio, pero una notablemente mayor tenacidad, ofreciendo mejores rendimientos en la gran mayoría de aplicaciones. El Corindón es el abrasivo por excelencia por su bajo coste y su versatilidad.
Zirconia de alúmina: Este material es en realidad una combinación de óxido de aluminio y zirconio, que proporciona un corte rápido y una mayor resistencia en el trabajo con la mayoría de metales. La estructura laminar de este grano le confiere la capacidad de autoafilarse por el desgaste discontinuo de ambos componentes, Corindón (más duro) y Zirconio (más tenaz), manteniendo un alto ratio de corte durante toda su vida útil.
Corindón cerámico: El Óxido de Aluminio en su versión procesada mediante Sol-Gel es el tipo de grano con mejores resultados en aplicaciones donde se requiera remover grandes cantidades de material, puesto que mantiene la alta dureza original del Corindón, incrementando su tenacidad al formar estructuras de microcristales que, al fragmentarse, generan nuevas aristas de corte.
Características esenciales de los materiales abrasivos granulados
A pesar de la existencia de infinitas variedades de herramientas abrasivas y materiales granulados en el mercado, podemos clasificarlos fácilmente mediante sus características dimensionales y las propiedades de los abrasivos mecánicas:
Densidad del grano: Se refiere a la cantidad de material que se encuentra distribuido por unidad de volumen. Mientras haya mayor densidad en un material abrasivo, mayor será su reserva de grano y su duración, aunque es posible que al repartir el grano de forma tridimensional su efectividad de corte sea menor y el rendimiento total pueda no ser mayor.
Dispersión de grano: Se refiere a la cantidad de granos abrasivos que existen por unidad de superficie también conocida como “apertura” de grano. Normalmente la dispersión de grano se clasifica en sus extremos, pudiendo identificar fácilmente estos tres tipos:
Dispersión densa o cerrada: Con una superficie cubierta de grano abrasivo en más de un 80%, las herramientas abrasivas con un grano cerrado disponen de una gran cantidad de puntas activas que se reparten la presión total del proceso, proporcionando un acabado homogéneo y una mayor vida útil, aunque limitando la capacidad de penetración. Esta dispersión puede ser utilizada en el mecanizado de metales cuando se disponga de altas presiones o se pretenda obtener buenos acabados.
Dispersión semiabierta: su sustrato esta recubierto de grano abrasivo entre un 70 – 80%. Esta estructura puede ser usada en el lijado de pinturas, plásticos y metales en general. El ligero espaciado entre granos otorga una mejor capacidad de penetración a la vez que un comportamiento uniforme.
Dispersión abierta: su soporte está cubierto de grano abrasivo en una densidad menor del 70%. Esta dispersión permite alojar más fácilmente la viruta y restos del lijado y es muy efectivo en materiales ligeros como la madera o algunos metales no férricos que tiendan a embozar excesivamente el abrasivo.
Numeración del material granulado. Normalmente se utiliza un número para designar el tamaño del grano abrasivo que equivale al número de orificios por pulgada cuadrada que tiene la malla o filtro encargado de su selección, posteriormente al proceso de sedimentación.
Aunque no existe una norma específica para agruparlos, según el tamaño de grano abrasivo se puede dividir en:
Grano Basto: desde el grano 12 hasta el 80.
Grano Medio: desde el grano 100 hasta el 280.
Grano Fino: desde el grano 320 hasta el 600.
Grano Superfino: desde el grano 600 en adelante
Estos tamaños específicos se encuentran normalizados por la Federación Europea de Productores Abrasivos (FEPA). Para más detalles sobre la nomenclatura usada y sobre las escalas de numeración, puedes consultar el documento Abrasive Grading Scales for Sandpaper.
Dureza. Para que un material pueda considerarse apto para ser usado como abrasivo, es crucial que disponga de una alta dureza. Esta propiedad mecánica expresa la resistencia que presentan los materiales a ser rayados o penetrados por la acción de fuerzas de fricción que incidan en estos.
Tenacidad. Junto a la dureza, esta propiedad es muy importante para un abrasivo, aunque ambas suelen ir contrapuestas (lo que es muy duro suele ser poco tenaz y viceversa). La Tenacidad se refiere a la resistencia de un material a la fractura bajo un impacto. Esta se mide como la capacidad de absorber energía, sin fragmentarse y será crucial para determinar la duración del abrasivo.
La unión de ambas cualidades (Dureza y Tenacidad) en un material, es el principal objetivo de los fabricantes de abrasivos para el desarrollo de nuevos productos.
Aunque el grano abrasivo pueda ser el componente crucial de la herramienta, existen otros aspectos de vital importancia como el soporte o los elementos ligantes y recubrimientos, que condicionarán enormemente el comportamiento de dicha herramienta y los resultados de cada aplicación.
Los productos abrasivos son esenciales en la mayoría de los procesos de la industria manufacturera. Un mejor conocimiento de las herramientas adecuadas y sus características puede suponer un gran ahorro de tiempo, dinero y energía a la vez que una mejora en el aspecto y la calidad del producto final. Puedes descubrir, además, de la mano de VSM, otras diferencias entre el carburo de silicio y el óxido de aluminio.
Si todavía no conoces las diferencias entre los distintos tipos de discos para lijar o abrasivos, entre un abrasivo rígido y uno flexible, o estás empleando discos de desbaste en alguno de tus procesos de lijado o rebarbado, este post te ayudará a identificar las diversas características de cada tipo de abrasivo y te mostrará el potencial de mejora que se puede llegar a obtener con el uso del abrasivo apropiado.
En primer lugar, hay ciertos aspectos a tener en cuenta en cuanto a la seguridad en el uso de abrasivos, ya que se trata de productos sometidos a altas solicitaciones mecánicas que podrían suponer un elevado riesgo para la integridad física en caso de un mal uso o un defecto en su fabricación.
Con el fin de asegurar la calidad de las herramientas abrasivas, se han desarrollado diversos sistemas de homologación que garanticen su correcto funcionamiento. En Europa, los fabricantes se han reunido en torno a la Federación Europea de Productos Abrasivos (FEPA) y han creado un código con el que marcan sus productos garantizando que cumplen con unos estándares de calidad adecuados.
Adicionalmente a la Federación Europea, se creó la entidad certificadora oSa (Organization for the Safety of Abrasives), que se encarga de realizar multitud de ensayos, sometiendo los productos abrasivos a las más estrictas condiciones de trabajo y auditando periódicamente los procesos de fabricación de sus miembros. Los productos certificados por esta entidad se reconocerán mediante un marcaje “oSa”, sinónimo de los más altos estándares de calidad. Nos deberíamos asegurar de que los productos que se emplean incluyan esta identificación y así poder reducir al mínimo el riesgo de accidentes.
Pero un producto de calidad certificada no nos librará por sí solo del riesgo de accidentes. La mayoría de los accidentes se deben a una mala praxis y hay que tener en cuenta una serie de recomendaciones de seguridad para que el uso de una herramienta abrasiva no represente un riesgo que puede llegar a ser mortal.
Si deseas conocer de forma detallada las recomendaciones de seguridad recopiladas por FEPA para el uso de discos abrasivos rígidos y flexibles puedes acceder mediante los siguientes enlaces.
Discos abrasivos de desbaste rígidos
Conocidos como “muelas” o “discos de piedra”, los discos de desbaste rígidos son herramientas construidas mediante un molde o a partir de una base o soporte sólido, que le da su nombre, consistente en una malla o entramado que aporta la rigidez y resistencia necesaria para contener una amalgama de ligantes endurecidos y grano abrasivo en forma de aglomerado, con una disposición y orientación completamente aleatoria.
Sus orígenes se remontan al imperio Carolingio, siglo VIII, del que se conocen las primeras referencias al uso de un disco de piedra accionado mediante un mecanismo rotativo. Desde entonces, obviamente, su estructura y componentes han sufrido una gran evolución, aunque el sistema en sí, hoy en día, sigue siendo exactamente el mismo.
En la ilustración podemos ver la famosa obra de Goya “El afilador” de 1808.
Desde la revolución industrial, donde el uso de abrasivos se masificó debido a la necesidad de agilizar y optimizar los procesos de desbaste y pulido de todos los artículos que empezaron a fabricarse industrialmente, los discos de desbaste se convirtieron en elementos imprescindibles puesto que sus características los convertían en herramientas muy eficaces para estas tareas, combinando una agresividad “suficiente” con una larga duración, dada su estructura tridimensional que aporta un gran volumen de abrasivo que se desprende de forma secuencial durante su uso.
Sin embargo, esta misma estructura limita la eficacia del corte ya que el grano abrasivo está insertado en el conglomerado sin ninguna orientación y la capa externa del disco, donde se produce la acción de lijado (debido a su descomposición gradual) se convierte en una superficie relativamente lisa con una gran fricción que limita enormemente la efectividad del corte y aumenta la carga térmica.
Para evitar este efecto, los fabricantes de abrasivos rígidos han trabajado con la porosidad de los materiales ligantes, intentando maximizar así la capacidad de penetración del grano y mejorando la efectividad del lijado, aunque siempre con unos límites marcados por la seguridad y la limitación que supone tener que dotar el disco de la resistencia necesaria para su integridad durante el proceso, mediante una estructura aglomerada sólida y firme, sin orientación de grano.
Estos límites suponen una barrera infranqueable que los abrasivos flexibles han superado, aventajando de forma notable a los abrasivos rígidos en cuanto a efectividad.
Composición disco flexible
Composición disco rígido
Discos abrasivos flexibles para desbastar
Los abrasivos flexibles han sufrido una vertiginosa evolución en las últimas décadas, que los han convertido en la opción más rápida y segura para tareas de desbaste.
A diferencia de un abrasivo rígido, la estructura de los abrasivos flexibles consta de una sola capa de grano, recubierto parcialmente con resinas fenólicas que lo anclan a un soporte flexible dejando al descubierto las aristas cortantes del grano, que además está dispuesto estratégicamente mediante un sistema electrostático de forma que su orientación sea vertical, obteniendo así unas tasas de desbaste notablemente mayores.
Los discos flexibles con grano cerámico ya suponían una opción interesante unos años atrás, ofreciendo capacidades de arranque de material por unidad de tiempo de hasta dos veces la que podía llevar a cabo un disco rígido de desbaste.
Con la introducción del grano cerámico conformado (grano fabricado mediante sistema de moldeo con una forma concreta) se ha añadido a las elevadas propiedades mecánicas del grano cerámico, una revolucionaria ventaja en cuanto a la capacidad de penetración, ya que su forma está específicamente diseñada para incidir en la pieza y levantar la viruta con la máxima efectividad y la mínima carga térmica.
Gracias a ello, un disco abrasivo flexible con grano cerámico conformado puede llegar a triplicar la capacidad de arranque de un disco de desbaste convencional.
La microestructura de cada grano permite que, conforme va trabajando, el desgaste se produzca controladamente, ofreciendo nuevas aristas cortantes que alargan la vida útil del abrasivo.
Además de la efectividad del grano abrasivo, una estructura monocapa permite aplicar fácil y eficazmente un recubrimiento aditivo opcional en su superficie que facilita la refrigeración en la zona de lijado, limitando la carga térmica y permitiendo el desbaste sin riesgos en materiales susceptibles a la temperatura como los aceros inoxidables.
La propia flexibilidad de este tipo de discos abrasivos puede adaptarse, además, mediante el uso de platos soporte de distinta dureza, que añadirán al proceso mayor versatilidad, permitiendo un excelente control sobre el acabado y la rapidez del proceso.
Cuanto más flexible sea el sistema completo (plato-disco) mayores son las ventajas ergonómicas para el operario que realiza las tareas, reduciendo el nivel de ruido y vibración y facilitando una tarea más confortable.
El trabajo con discos abrasivos flexibles implica grandes ventajas
Menores costes de consumibles: El precio unitario de cada disco es normalmente menor en comparación con los discos de desbaste rígidos, y aunque la vida útil de un disco rígido puede ser mayor en discos de gran diámetro (no suele ser el caso en Ø115/125mm), teniendo en cuenta la efectividad del proceso, la rentabilidad de material extraído por disco resulta normalmente muy ventajosa.
Mejor calidad de acabado: La dureza del conjunto en un abrasivo rígido produce unas marcas más heterogéneas y una mayor Rugosidad sobre las piezas que en muchos casos deben ser tratadas a posteriori. La mejora de acabado de un disco flexible en un mismo tamaño es sorprendente.
Acabado con Abrasivo flexible Grano 24
Acabado con abrasivo rígido Grano 30
Reducción de carga térmica: La eficacia en la capacidad de corte de un abrasivo flexible con un corte “frío” evita que una acumulación térmica pueda llegar a provocar oxidaciones y grietas o daños estructurales en la pieza, como se hace evidente en las ilustraciones previas.
A parte de las ventajas a nivel productivo y de calidad, otro de los aspectos donde mejor puede justificarse un cambio de rígido a flexible es la seguridad.
El uso de discos de lija flexibles puede ayudar a reducir varias situaciones de riesgo para los operarios y mejorar notablemente la ergonomía del proceso.
La rigidez y gran masa de un disco de desbaste, que se va degradando gradualmente, incrementa tanto la concentración de partículas en el ambiente como el riesgo de accidentes por rotura del disco y la gravedad de estos, si se llegan a producir, así como el nivel de ruido y vibraciones.
El grano abrasivo es el elemento más importante de una herramienta abrasiva. Éste cumple la función primordial de cortar y levantar la viruta entrando en contacto directo con el material a tratar y siendo responsable del resultado final en cuanto a desbaste y acabado superficial, pero no todos los tipos de grano abrasivo se comportan igual sobre todas las superficies.
En este post se intentará mostrar algunas recomendaciones sobre los aspectos que deben tenerse en cuenta a la hora de elegir el tamaño del grano abrasivo más adecuado según el trabajo a realizar y las condiciones en las que vaya a llevarse a cabo.
Las propiedades mecánicas críticas de un grano abrasivo
Todo material puede actuar como abrasivo según sea la superficie contra la que lo enfrentemos, sin embargo, su capacidad para enfrentarse victoriosamente a cuantos más elementos posibles será la que determinará su validez como “herramienta abrasiva” y para ello deberá tener algunas cualidades mecánicas críticas. Vemos a continuación en qué propiedades de los abrasivos debemos fijarnos para saber cómo elegir el grano de la lija.
Dureza
Esta es la cualidad más importante que caracteriza un abrasivo. La dureza determina la capacidad de un material de rayar o ser rayado por otro, por lo que cualquier material utilizado como abrasivo debe superar en dureza al material a tratar.
La clasificación de materiales por su dureza tiene su origen en 1822, cuando el geólogo alemán Friedrich Mohs ordenó diversos minerales por la capacidad de rayarse unos a otros, creando así la primera escala de dureza “La escala de Mohs” que, aunque simplemente daba una información cualitativa, fue la base para que posteriormente se cuantificara en valores concretos creando nuevas unidades de medida y permitiendo un mejor estudio científico.
Tenacidad
A diferencia de la dureza, la tenacidad es la capacidad que tiene un material de absorber energía antes de fragmentarse en condiciones de impacto, o lo que podríamos definir en un abrasivo, su resistencia al desgaste. Esta cualidad, aun y no ser tan crítica como la dureza, marcará el comportamiento de nuestro abrasivo y su duración. Ambas cualidades, dureza y tenacidad, suelen ir contrapuestas, lo que es muy duro suele ser frágil… poco tenaz, por lo que en ocasiones deberá sacrificarse cierto grado de dureza si ésta es suficiente, para mejorar en el rendimiento del abrasivo.
Tipos de granos abrasivos y sus características
Aunque se partiera originalmente de minerales naturales para la construcción de productos abrasivos, hoy en día se emplean exclusivamente materiales sintéticos para su uso industrial, mejorando notablemente sus cualidades mediante tratamientos térmicos.
Los principales tipos de grano utilizados en la fabricación de abrasivos flexibles son: Zirconia Alúmina, Carburo de Silicio y Óxido de Aluminio en su versión básica, fundida, y en la versión denominada cerámica, obtenida mediante procesos especiales de transición (Sol-Gel).
Carburo de Silicio:
Composición cristalina.
Excepcional dureza, aunque limitada tenacidad.
Aristas muy afiladas.
Adecuado para trabajar materiales especialmente duros.
Muy buenos acabados.
Es el más duro de los abrasivos estándar, aunque su estructura cristalina también le confiere una alta fragilidad. Se utiliza solamente para el lijado de materiales especialmente duros como la piedra, cristal, cerámica o aleaciones de muy alta dureza, ya que su baja tenacidad reduce su durabilidad. También se utiliza en patrones de acabado muy fino, ya que su estructura cristalina y afilada proporciona unas superficies de alto brillo.
Zirconia Alúmina:
Composición cristalina laminar.
Muy alta tenacidad.
Capacidad de autoafilado.
Alta capacidad de corte durante toda la vida útil.
Adecuado para desbastes en procesos de media a alta presión.
Estructura laminar del Zirconio
Este material es una combinación de óxido de aluminio y zirconio, que proporciona un corte rápido y una mayor resistencia en el trabajo con la mayoría de los metales. La estructura laminar de este grano, le confiere la capacidad de autoafilarse por el desgaste discontinuo de ambos componentes, Corindón (más duro) y Zirconio (más tenaz), manteniendo un alto ratio de corte durante toda su vida útil.
Óxido de aluminio (Corindón):
Composición cristalina.
Excelente combinación de dureza y tenacidad.
Es el abrasivo sintético más utilizado.
Adecuado para casi cualquier material metálico.
El más común de los abrasivos, ya que presenta una alta dureza, solo ligeramente menor que el Carburo de Silicio, pero una notablemente mayor tenacidad, ofreciendo mejores rendimientos en la gran mayoría de aplicaciones. El Corindón es el abrasivo por excelencia por su bajo coste y su versatilidad.
Óxido de Aluminio Cerámico:
Composición en forma de microcristales.
Alta dureza y excepcional tenacidad.
Capacidad de autoafilado.
Alta capacidad de corte durante toda la vida útil.
Con alto rendimiento y poder de corte con presiones de trabajo moderada.
El Óxido de Aluminio en su versión procesada mediante SolGel es el tipo de grano con mejores resultados en aplicaciones donde se requiera remover grandes cantidades de material, puesto que mantiene la alta dureza original del Corindón, incrementando su tenacidad al formar estructuras de microcristales que, al fragmentarse, generan nuevas aristas de corte.
Proceso de Autoafilado del Corindón Cerámico
La dispersión de granos
Cuando se habla de dispersión o concentración de granos, se hace referencia a la cantidad de granos abrasivos presentes en una unidad de superficie, y aunque no se va a encontrar un valor concreto de “densidad” de grano, se puede diferenciar entre tres tipos principales de dispersión: estándar, grano abierto y alta densidad.
Esta concentración de grano influirá notablemente en el comportamiento del abrasivo por una simple cuestión de física. A mayor cantidad de granos, la presión ejercida por cada uno de ellos va a ser menor, y con ella, la capacidad de penetración, limitando así la agresividad del abrasivo, aunque mejorando el acabado y aumentando normalmente su rendimiento puesto que el esfuerzo soportado en conjunto va a ser menor. Por el contrario, una dispersión abierta proporcionará una mayor capacidad de penetración, a la vez que un mayor espacio entre granos que ayudará a retrasar el embozamiento en materiales ligeros y a mejorar la tasa de arranque en materiales muy duros.
El tamaño de grano o “granulometría”
Para poder identificar el tamaño medio de un grano abrasivo se utiliza una numeración que suele seguir unos estándares marcados por varias organizaciones según su origen (FEPA, CAMI, JIS, GOST…). Aunque existen fabricantes o productos concretos para los que se establece una numeración basada directamente en el tamaño medio del grano en micras, en general, el número que suele acompañar un abrasivo indicando el tamaño de grano, se refiere a la cantidad de orificios por pulgada cuadrada que tiene el tamiz por el cual ha sido filtrado ese grano durante un proceso de sedimentación, por lo que, mientras mayor sea la numeración, más fino será el grano.
Cada fabricante utiliza esta numeración basándose en alguna de las normativas existentes, aunque pudiendo introducir ciertas desviaciones a su interés. El marcaje europeo es el más sencillo de reconocer ya que identifica el grano con una “P” garantizando que su cribaje se ha realizado siguiendo una normativa específica marcada por FEPA (Federación Europea de Productores de Abrasivos) y su tamaño no podrá exceder unos límites concretos marcados por esta normativa.
Conocer estas recomendaciones van a ser de gran utilidad para elegir el grano abrasivo más adecuado según el trabajo a realizar y las condiciones en las que vaya a llevarse a cabo, de esta forma los resultados finales van a tener el éxito esperado.
Las operaciones de lijado con máquinas rotativas portátiles son muy versátiles y efectivas y están presentes en toda empresa que realice trabajos de transformación metálica. Pero es fundamental utilizarlas correctamente y reducir las vibraciones, para no producir daños graves, desdeheridas o quemaduras hasta importantes daños en los tendones, ligamentos, músculos y huesos incluidos daños al sistema nervioso o, por inhalación, al sistema respiratorio.
Todos estos riesgos se pueden minimizar tomando las precauciones necesarias de seguridad y siendo conscientes del peligro al cual se está expuesto.
Así pues, con el objetivo de contribuir a reducir las lesiones que a la larga pueden pasar factura, en este post se proporcionan algunas recomendaciones para la reducción de las vibraciones durante el manejo de este tipo de maquinaria.
¿Qué son las vibraciones mecánicas y cómo se producen?
Las vibraciones no son más que ondas o perturbaciones que se propagan a través de un medio. Toda máquina con un sistema rotacional o percutor produce vibraciones mecánicas y en el caso de las empleadas en el lijado, la vibración se produce principalmente por la fricción entre máquina-pieza y las fuerzas centrífugas asociadas al proceso. De hecho, el propio ruido de la máquina indica la existencia de vibraciones.
Tanto el método o la forma de lijado, la velocidad, la respuesta de la pieza a lijar, como los elementos que intervienen en el proceso: la máquina, elabrasivo, el plato de soporte, influyen de manera significativa a la respuesta de la señal de vibración generada.
Lesiones asociadas a las vibraciones
La exposición de los trabajadores frente a vibraciones de las máquinas o herramientas que se emplean en las industrias son la principal causa de las lesiones osteoarticulares y musculares. En el caso de las máquinas rotativas manuales como las amoladoras, la frecuencia de las vibraciones puede ser de hasta 1 kHz, llegando a producir distintas lesiones en el sistema mano-brazo. Entre las comunes se encuentran:
Pérdida de sensibilidad en los dedos. Es una lesión producida en los nervios y se debe principalmente a una exposición prolongada frente a las vibraciones. Los efectos son la sensación de hormigueos y una limitación en cuanto al movimiento de los dedos. A largo plazo puede producir daños irreversibles.
Desgaste articular y fractura ósea. Ocurre cuando se ejerce una presión muy elevada sobre la pieza de trabajo. Con el tiempo, esto puede conducir al desgaste de las articulaciones, causar microfisuras en el hueso y producir la fractura del mismo.
Lesiones vasculares. El más conocido es el fenómeno de Raynaud o de la mano blanca. Al lijar durante un tiempo prolongado y/o al apretar con mucha fuerza la máquina, las arterias se contraen y el flujo de sangre que circula desde la palma de la mano hacia los dedos se ve interrumpido. Esto provoca el típico emblanquecimiento que se observa en la punta de los dedos por falta de riego sanguíneo y sus consecuencias son dolores, falta de flexibilidad y pérdida de sensibilidad y hormigueo.
6 recomendaciones para absorber vibraciones mecánicas
A continuación, te damos una serie de recomendaciones sobre cómo absorber vibraciones mecánicas:
Comprobación de la máquina
Se debe asegurar que las bridas, guardas de protección y platos de soporte estén alineados y fijados correctamente a la máquina como uno de los métodos para absorber vibraciones mecánicas. Además, se debe inspeccionar que todos los elementos de fijación que requiere el tipo de disco estén en buen estado, y si es necesario, utilizar espaciadores para un encaje correcto entre máquina-disco. Cualquier desajuste en estos elementos puede conducir a un aumento de las vibraciones durante el lijado. Es importante también girar el disco manualmente para asegurar que está bien centrado y no tiene roces con la carcasa de protección. Y una vez encendida la máquina, comprobar que la rotación es estable y no se generan ruidos que pudieran indicar rozaduras o desajustes internos.
Emplear empuñaduras antivibración
Son elementos cuya función es evitar que las vibraciones se transmitan hacia el brazo disipándolas mediante elementos flexibles intercalados en su camino.
Seleccionar el abrasivo correcto
Existen diferentes tipos de abrasivos para llevar a cabo una operación de lijado, siendo los más empleados los discos de desbaste rígido y los flexibles. Un disco de desbaste rígido podrá acceder a las esquinas o recovecos más fácilmente ya que se utiliza en su extremo externo sin embargo producirá mayores vibraciones y ruido dejando a su vez un peor acabado superficial. Esto se debe justamente a su elevada rigidez. Por el contrario, si el proceso no requiere un trabajo en punta, un disco flexible resultará más ergonómico, seguro y proporcionan una elevada tasa de arranque de material, dejando un mejor acabado, precisamente por su naturaleza flexible. En la siguiente figura se puede ver la señal de vibración generada por ambos tipos de abrasivo.
Nivel de vibraciones generadas por un abrasivo rígido vs flexible
Elije el plato de soporte adecuado
Como ha quedado evidenciado, la transmisión de vibraciones puede mitigarse intercalando elementos flexibles en su trayectoria y al utilizar discos abrasivos de fibra se debe utilizar un plato de soporte del que también existen diversos tipos según su morfología, material y flexibilidad. El comportamiento estará directamente relacionado con el tipo de plato que se utilice; si éste es muy rígido, la agresividad del abrasivo será mayor y su corte más frío, puesto que trasladará toda la presión aplicada en una pequeña superficie de contacto sobre la pieza, sin embargo producirá unos acabados más rugosos y menos homogéneos; si el plato es flexible, por el contrario, se adaptará más fácilmente a la pieza produciendo una amplia huella que reparta la presión y aporte unos acabados más finos y uniformes, a la vez que disipando parte de las vibraciones.
Adaptabilidad según la flexibilidad del plato soporte
Comprobar el estado del disco abrasivo
Otra forma de reducir las vibraciones en el lijado es que el disco no muestre fisuras, no esté doblado o tenga manchas inusuales antes de fijarlo a la máquina. Esto podría provocar que el disco quede descompensado y cambie su centro de masas provocando un incremento importante en las vibraciones.
Forma de lijado
Quizás sea el aspecto más importante, pero a su vez el más difícil de controlar. En general, se debe evitar ejercer presiones excesivas e intentar trabajar con ángulos de contacto bajos que evitarán una transmisión directa de la vibración del proceso, de 5 a 15º en discos flexibles y no más de 30º en discos rígidos, sin embargo, sigue siempre las instrucciones del fabricante.
Desde VSM, especialistas en abrasivos flexibles, te recomendamos procurar reducir las vibraciones en el lijado permitirá una mejora en el resultado del trabajo y, lo más importante, una gran mejora de la ergonomía del operario. Velar por la calidad laboral del trabajador aportará grandes beneficios.
Los procesos de laminación en caliente provocan la aparición de óxidos de hierro en la superficie del acero. El acero, de amplio uso en la construcción metálica, se suministra en forma de chapas, pletinas, tubos, perfiles, barras y salvo que se especifique, no llega decapado al taller.
Por ello, muchas empresas se ven obligadas a convivir con ella y para realizar procesos de transformación o recubrimiento, se ven obligados a retirarla. Es preciso dejar las superficies sin residuos de calamina para soldar sin problemas de resistencia o hacer recubrimientos como la pintura.
Quitarla puede resultar una tarea difícil, lenta, costosa y sucia si no se realiza con las mejores herramientas disponibles en el mercado, ya que se trata de una capa de una elevada dureza y bien adherida a la superficie de las piezas.
El reto de la eliminación de calamina
En la actualidad, el método más efectivo de retirada de calamina con herramientas manuales es el uso de discos de fibra en amoladoras angulares.
En este caso concreto, nos enfrentamos al disco de fibra con mayor implantación en el mercado para esta operación. ¡¡Todo un reto!!
Descripción del caso:
Material: Acero de carbono negro con capa de calamina en una placa de 350x600x20 mm.
Máquina: Amoladora angular de 125mm y potencia 1100w.
Plato: Extremadamente duro y estriado.
Abrasivo en uso: Disco de fibra de grano cerámico conformado (triangular) grano 36+ y 125mm.
Dificultad: El disco patinaba sobre la pieza tras muy corto espacio de tiempo (1’30”) y dejaba de quitar calamina, aparte de quedar inservible.
Se realizaron dos pruebas, a distintas velocidades de giro (rpm) de la amoladora, con los siguientes resultados:
Conclusión
Nuestro disco le permitió al cliente:
Realizar más cantidad de trabajo por unidad de tiempo.
Extender la vida del disco, que trabaja más tiempo antes de cristalizarse.
Calentar menos la pieza, alterando así menos su estructura metalográfica en la zona lijada.
El cliente quedó gratamente sorprendido por el resultado, procediendo a contar con VSM como proveedor para sus discos y valorando la aportación que le permitió mejorar la calidad de fabricación.
En este artículo vamos a mencionar cuáles son los formatos y funcionalidades de las bandas de lija o bandas abrasivas, para que aprendas algo más sobre este producto.
Lo primero que se debe aclarar es que se debe escoger la banda de lija dependiendo del material a procesar y del resultado que deseemos obtener en la superficie a tratar.
Es cierto que hay muchos tipos de bandas, pero hay materiales más delicados que otros, lo que puede resultar en acabados más rayados de lo esperado o sin brillo. Por eso, es conviene conocer los tipos de bandas que existen y cuáles son las funciones de cada uno. ¿Vamos a ello?
Tipos de bandas de lija
En total, podemos establecer que hay unos 4 tipos de lijas de banda, aunque existen diferentes clasificaciones, nos basaremos en clasificarlas por tamaño.
Las características de cada una de estas bandas son distintas, así como sus aplicaciones, y esto es algo que seguro te interesa saber para hacer una buena elección del tipo de banda de lija que necesitas.
Bandas de gran longitud de lija
El primero de los tipos de bandas de lija son las que se denominan bandas largas. Estas suelen superar los 4500 mm de longitud. Te serán muy útiles cuando trabajes con un robot o con una máquina de lijado transversal. Si necesitas lijar puntas, esquinas o remates de una superficie, así como dar un acabado adecuado en zonas planas de cualquier metal, contrachapado o madera dura o blanda; de hecho, se pueden considerar multiusos.
Bandas de corta longitud de lija
El segundo de los tipos son las bandas cortas de lija. En este caso, su longitud es menor, alcanzando un máximo de 600 mm. Son muy útiles en caso de necesitar lijar superficies de difícil acceso, pequeños detalles o geometrías complejas con independencia del material del estemos trabajando.
Bandas anchas de lija
Dentro de este grupo de bandas de lija nos encontramos aquellas que superan los 600 mm de acho. Son muy útiles tanto para corregir defectos en zonas planas de cualquier metal, madera, barniz o composite. Dada su gran dimensión, son bandas que dan acabados muy homogéneos e impecables en la superficie.
Bandas estrechas de lija
Otra de las bandas que deberías conocer son las estrechas. Suelen tener 120 mm de anchura, aunque esto puede variar dependiendo de cada producto. Resultan muy útiles para el trabajo con madera o con metal y su función es rectificar los defectos que puede haber en una superficie o realizar un pulido intermedio.
Todas estas bandas pueden ser utilizadas tanto en backstands como en robots, máquinas planas, tubos o manguitos. Son bandas muy útiles que brindan resultados bastante buenos para que las superficies queden perfectas y como nuevas. Aunque las bandas también tienen otras funciones como redimensionar, una de las utilidades menos conocidas.
Conocer los diferentes tipos de bandas de lijado ayudará a hacer una buena elección deeste material tan común, pero del que se sabe tan poco.
Cada uno de los tipos mencionados es útil dependiendo del fin que se tenga. Descubre también los diferentes tipos de discos para lijar o abrasivos, u otros artículos del blog como el que te contamos el proceso de cromado de piezas metálicas. ¿Quieres lijar una superficie dura que se te resiste, o simplemente corregir algunos defectos que presenta? Elige la banda adecuada para ello.
Los abrasivos han sido utilizados por la humanidad desde tiempos inmemoriales. Existe una amplia variedad de formatos para los productos abrasivos, de forma que sean adecuados para numerosos procesos industriales. Si deseas saber qué es un abrasivo, sus diferentes usos y las ventajas que ofrece, te invitamos a seguir esta lectura.
¿Qué es un abrasivo?
Un abrasivo es un elemento natural o sintético que posee unas características de dureza y tenacidad que le permiten arrancar virutas de una pieza por fricción o proyección a alta velocidad.
Se pueden encontrar dividido en 3 grandes grupos por su formato:
Abrasivo rígido: en forma de muelas o discos, en que los granos abrasivos se encuentran embebidos dentro de un medio aglomerante.
Abrasivo flexible: tienen la forma de bandas, discos, rollos u hojas, donde los granos abrasivos se adhieren a un soporte de tela, papel, film plástico o fibra vulcanizada, con una mayor o menor flexibilidad según los condicionantes de la aplicación
Abrasivo en grano: los granos se hallan sueltos y se proyectan por distintos medios sobre las piezas para que el impacto o la fricción les permitan ejercer su función.
La selección de uno u otro formato vendrá condicionada por las características superficiales de la pieza, su tamaño y su forma.
Características del material abrasivo
Existen diferentes tipos de abrasivo y cada uno tiene características específicas y adecuadas para cada material que se deba procesar.
Dureza: Se define como la resistencia de un material a ser rayado o penetrado. Existen varias escalas para medirla. La más utilizada es la escala de Mohs.
Tenacidad: Se entiende como la capacidad de un material para absorber la energía de deformación aplicada por impacto antes de romperse.
Otras características que también se deben considerar son:
Capacidad de corte: Referida a la agudeza de los bordes del mineral abrasivo, que le pueden permitir rayar con mayor facilidad una superficie al entrar en contacto con ella.
Friabilidad: Es la capacidad de los granos abrasivos para romperse y autoafilarse bajo tensión, obteniendo nuevas aristas a medida que se desgasta.
Principales ventajas que ofrece utilizar un abrasivo de calidad
El uso de abrasivos industriales es muy amplio en la fabricación de todo tipo de piezas que empleamos a diario. Por ello, la selección de un abrasivo u otro puede condicionar la calidad del producto, además de la rentabilidad del proceso y de la propia empresa.
El hecho de optar por el uso de abrasivos de alta calidad nos aportará las siguientes ventajas:
Mayor calidad de nuestros productos: un buen abrasivo nos permitirá fabricar las piezas con un mejor acabado superficial, homogéneo y estable en el tiempo. De este modo se evitan mermas y rechazos que afectan a la imagen de la empresa.
Rapidez del proceso: cuanto menos tiempo se invierta en el proceso de desbaste o acabado hasta lograr el objetivo marcado, más competitiva será nuestra compañía.
Capacidad de procesar materiales complicados: para procesar ciertos materiales de extrema dureza, fragilidad o baja conductividad térmica, es imprescindible optar por abrasivos que nos permitan ejecutar el trabajo sin provocar problemas de calidad, y no todos ellos son capaces de hacerlo.
Vida útil prolongada: la posibilidad de poder procesar más piezas con la misma herramienta abrasiva supondrá un ahorro claro de costes, ya que su coste se diluirá entre el número total de piezas, mejorando claramente el coste/pieza.
Reducción de paradas productivas: relacionado con el punto anterior, especialmente en instalaciones automatizadas, la disminución en el número de paradas productivas para sustituir el abrasivo, permitirá aumentar la capacidad de fabricación a la vez que bajan los costes por tiempos muertos.
Eliminación de pasos intermedios o posteriores: no existe mayor ahorro en un proceso que no llevarlo a cabo. Un abrasivo de calidad puede permitir eliminar pasos durante el proceso u operaciones de corrección posteriores.
Menor impacto medioambiental: una herramienta abrasiva con una extensa vida útil supone menores costes de reciclaje del abrasivo una vez gastado, ya que serán menos unidades las que debamos entregar a los gestores de residuos. A la vez, se precisará enviar menos material de un lado a otro, reduciendo así el impacto de contaminantes emitidos durante el transporte.
Ergonomía y seguridad: los productos de alta gama facilitan el trabajo a los operarios y minimizan el riesgo de accidentes o lesiones a largo plazo.
En definitiva, una cuidada selección de un abrasivo de calidad, supondrá toda una serie de beneficios a corto y largo plazo, que no siempre se tienen en cuenta cuando se persigue un simple ahorro mediante un precio unitario atractivo.
Por su facilidad de uso y su variedad de formatos, el abrasivo flexible se ha convertido en una de las herramientas más versátiles del mercado. Los discos abrasivos pueden ser utilizados en centenares de aplicaciones de lijado y pulido, desde altos desbastes hasta tratamientos superficiales que requieran acabados de rigurosa calidad. En este artículo mostraremos los principales tipos de disco y sus características.
Tipos de discos abrasivos
El principio de funcionamiento de un disco abrasivo es bien simple: anclado sobre un eje de rotación, mediante un sistema de plato de soporte en el caso de discos flexibles, aprovecha la alta velocidad perimetral, para obtener su capacidad de corte contra la pieza de trabajo, o en sistemas orbitales, realiza un movimiento circular no concéntrico, que proporciona acabados no direccionales, útiles para algunos tipos de procesos posteriores.
Su reducido tamaño ofrece una gran ventaja para acceder a cualquier tipo de pieza y su facilidad de uso y cambio rápido le confieren la versatilidad que lo hace omnipresente en todo taller donde se realicen operaciones de transformación metálica.
Discos de corte
Disco de corte
El disco de corte se identifica normalmente por su rigidez y bajo grosor, ya que aprovecha esta reducida superficie de contacto para concentrar toda la presión en una zona puntual y ejercer la máxima efectividad cortando el material mediante abrasión, esto es, eliminando material, no por cizallamiento. Cualquier material puede ser cortado con el disco adecuado.
Discos rígidos de desbaste
Disco rígido de desbaste
Al igual que un disco de corte, estas herramientas están fabricadas a partir de un entramado sólido y resistente que contiene incrustaciones de granos abrasivos en toda su estructura, sin embargo, su grosor es mayor puesto que su tarea no es la de cortar, sino de remover material superficialmente. La rigidez de estos discos de desbaste permiten obtener tolerancias de trabajo muy reducidas y el hecho de trabajar con la arista posibilita el acceso a esquinas, sin embargo, su propia estructura sólida y aglomerada, con una disposición de granos aleatoria, limita su efectividad de corte y aporta gran fricción durante el lijado que se convierte en una alta carga térmica.
Discos de fibra
Disco de fibra
Los discos de fibra están compuestos por un resistente soporte de fibra vulcanizada sobre el que se aplica la capa de granos abrasivos recubiertos parcialmente con los ligantes, y dejando expuesta una gran parte de grano que aumenta notablemente la capacidad de penetración en la pieza. La gran diferencia con los discos rígidos se basa en esta única capa superficial de grano, que actúa en toda la parte plana del disco, en lugar de hacerlo únicamente con la arista. Los discos de fibra deben ser utilizados con un plato de soporte con el que puede adaptarse la flexibilidad aportando así un mejor acabado y un comportamiento mucho más suave.
Discos de láminas
Disco de lámina
Ideados a partir de la combinación de un soporte rígido y láminas superpuestas de abrasivo flexible en soportes de tela, los discos de láminas ofrecen un comportamiento intermedio entre el disco rígido y el de fibra en cuanto a adaptabilidad y agresividad, no requieren utilizar un plato soporte y pueden trabajar con la arista en zonas de difícil acceso, aunque sea aconsejable no hacerlo si no se trata de un formato de disco específico para ello. Estos discos destacan principalmente por su gran versatilidad de uso.
Discos de anclaje velour o adhesivos
Disco de anclaje velour o adhesivo
Ya sea en maquinaria radial o rotorbital, los discos con sistema de auto-fijación, ya sea de velour o adhesivo están fabricados a partir de un abrasivo flexible con soportes de papel, tela o film. Su sistema de cambio es el más rápido, aunque requieren siempre de un plato soporte para su uso. Estos discos pueden trabajar de forma totalmente plana, por lo que se utilizan principalmente en procesos donde se requiera un acabado fino, o un patrón isotrópico (no direccional) en sistemas orbitales, sin marcas o rasgaduras que comprometan la calidad superficial de la pieza.
Discos de cambio rápido
Disco de cambio rápido
Fabricados normalmente a partir de un abrasivo flexible con soportes de tela o fibra, estos discos tienen un tamaño especialmente reducido (entre 30 y 75mm de diámetro) que les permite acceder a zonas complicadas. Su anclaje se basa en un inserto central que se acopla a un plato soporte. Su duración es limitada puesto que su superficie útil es muy reducida, aunque su accesibilidad es su gran ventaja.
Cómo elegir el disco abrasivo adecuado
Existen diversas características de los abrasivos que deben tenerse en cuenta en el momento elegir el disco adecuado a cada tarea. A continuación, podemos ver algunas de ellas:
Aplicación. A excepción del disco de corte, que no necesita aclaración sobre su cometido, podríamos dividir los tipos de aplicación según su necesidad de desbaste, acabado y accesibilidad. En la siguiente tabla podemos identificar el grado de eficacia de cada disco según estos aspectos, así como algunas de sus otras características importantes:
Desbaste
Acabado
Accesibilidad
Temperatura
Duración
Vibraciones
Disco de desbaste
Adecuado
Deficiente
Muy adecuado
Excesiva
Larga
Altas
Disco de fibra
Idóneo
Bueno
Poco adecuado
Baja
Larga
Bajas
Disco de láminas
Poco adecuado
Bueno
Muy adecuado
Media
Larga
Medias
Disco velour
Nada adecuado
Muy bueno
Poco adecuado
Media
Media
Bajas
Disco cambio rápido
Poco adecuado
Bueno
Muy adecuado
Baja
Corta
Bajas
Tamaño del grano. El tamaño de grano abrasivo, también conocido como “Granulometría”, se refiere al volumen de cada uno de los granos abrasivos que componen la herramienta; cuanto mayor sea el grano, más profundo será el surco que deje sobre la pieza al trabajar sobre ella (mayor rugosidad) y mayor cantidad de material extraerá (más agresividad). Los tamaños de grano suelen clasificarse mediante una numeración que, contrariamente a lo que pudiera pensarse, es más baja mientras mayor sea el grano, ya que esta numeración indica básicamente los orificios por pulgada cuadrada que debe tener el tamiz por el que se ha filtrado ese grano.
Tipo de grano. Los tipos de grano abrasivo más comunes a nivel industrial, dejando de lado los superabrasivos como el Diamante o el CBN, son el Carburo de Silicio, la Zirconia Alúmina (circonio) y el Óxido de Aluminio (Corindón) en su versión estándar u obtenida mediante un proceso Sol-Gel (corindón cerámico). Cada uno de ellos cuenta con diferentes grados de dureza y tenacidad por lo que serán más o menos adecuados en función del material sobre el que van a trabajar. A continuación, repasaremos cada uno de ellos.
Tipos de grano
Los principales tipos de granos abrasivos que se utilizan en la fabricación de discos son:
Carburo de silicio
Carburo de silicio
Es el más duro de los abrasivos estándar, aunque su estructura cristalina también le confiere una alta fragilidad, por lo que se utiliza solamente para el lijado de materiales especialmente duros como la piedra, cristal, cerámica o aleaciones de muy alta dureza, ya que su baja tenacidad reduce su durabilidad. También se utiliza en patrones de acabado muy fino, ya que su estructura cristalina y afilada proporciona unas superficies de alto brillo.
Óxido de aluminio
Óxido de aluminio
El más común de los abrasivos, ya que presenta una alta dureza, solo ligeramente menor que el Carburo de Silicio, pero una notablemente mayor tenacidad, ofreciendo mejores rendimientos en la gran mayoría de aplicaciones.
El Corindón es el abrasivo por excelencia por su bajo coste y su versatilidad.
Zirconio de alúmina
Zirconia Alúmina
Este material es en realidad una combinación de óxido de aluminio y zirconio, que proporciona un corte rápido y una mayor resistencia en el trabajo con la mayoría de metales. La estructura laminar de este grano, le confiere la capacidad de autoafilarse por el desgaste discontinuo de ambos componentes, Corindón (más duro) y Zirconio (más tenaz), manteniendo un alto ratio de corte durante toda su vida útil.
Corindón cerámico
El Óxido de Aluminio en su versión procesada mediante Sol-Gel es el tipo de grano con mejores resultados en aplicaciones donde se requiera remover grandes cantidades de material, puesto que mantiene la alta dureza original del Corindón, incrementando su tenacidad al formar estructuras de microcristales que, al fragmentarse, generan nuevas aristas de corte.
Proceso de autoafilado del corindón cerámico
Ya sea que requieras abrasivos para pulir, para cortar o rebarbar, confiamos en que la elección del disco adecuado ya no suponga un gran dilema. Desde VSM, expertos en la fabricación de abrasivos, podemos ayudarte a elegirlo. Descubre nuestra amplia gama de abrasivos industriales y contáctanos.
Uno de los productos más comúnmente utilizados en la industria de los abrasivos flexibles son las bandas abrasivas industriales. Estas herramientas se fabrican a partir de la bobina original de cualquier abrasivo sobre soporte flexible, ya sea de tela, papel o vellón. A continuación te explicamos qué son las bandas abrasivas y para qué sirven.
Estos soportes son cortados a medida al ancho y largo que sean necesarios y sus extremos son unidos mediante un resistente empalme, de forma que se obtiene una banda sin fin que podrá ser utilizada en un sistema dinámico compuesto por poleas tensoras que la mantengan circulando de forma estable para enfrentarla a la pieza o superficie a trabajar y ejercer su labor de lijado.
¿Dónde se utilizan las bandas de lija?
En la actualidad, los abrasivos flexibles han evolucionado de tal forma que los soportes y los ligantes utilizados para su construcción puedan soportar los enormes esfuerzos y temperaturas de lijado que se producen en un proceso de lijado automático, accionado por cualquier sistema motriz, por potente que sea. Por lo que podríamos decir que una banda de lija, con el producto adecuado, puede resistir cualquier proceso de desbaste por muy solícito que sea. Poder adecuar el tamaño de la banda nos proporcionará una gran superficie activa de trabajo aumentando los rendimientos del proceso, puesto que dispondremos de una gran cantidad de abrasivo trabajando y refrigerándose de forma continua
Tipos de bandas
Las bandas pueden transformarse a cualquier medida necesaria, aunque en función de su tamaño (ancho/largo) podremos identificarlas según los siguientes estándares:
Bandas largas: Para maquinaria de trabajos en plano, con patín o polea de contacto.
Bandas estrechas: Para la gran mayoría de aplicaciones con cabezales de lijado.
Bandas anchas: Para trabajar en máquinas calibradoras automáticas.
Mini bandas: Para maquinaria portátil.
Anillos o manguitos: Bandas de reducidas dimensiones para poleas pequeñas o expansivas.
Tipos de soportes
Las bandas de lija pueden estar constituidas por un soporte de tela, papel o fibras especiales, dependiendo del caso. Los soportes de tela se identifican por su grado de flexibilidad y pueden ser rígidos, semiflexibles y flexibles, aportando una gran resistencia, adaptabilidad y vida útil a la banda de lija. Los materiales utilizados para los soportes de tela son: poliéster, algodón, una combinación de ambos denominada poly-cotton o en casos especiales, para super-abrasivos como Diamante o CBN, pueden usarse aramidas extremadamente resistentes.
La tela flexible es ideal para conseguir una buena adaptabilidad y unos acabados uniformes, aunque limitará la agresividad del abrasivo al generar unas mayores superficies de contacto a la vez que favorecerá la fricción y con ella el calentamiento. Por el contrario, un soporte de tela rígida aportará una mayor agresividad y más rapidez para el desbaste, sacrificando el acabado superficial.
Por su parte, un abrasivo con soporte de papel puede resultar adecuado en algunos casos. Aunque no posee la misma resistencia que la tela, su estabilidad tanto térmica como dimensional es muy elevada (no se elonga) y para tareas de lijado en superficies planas, donde no se requiera adaptabilidad y no se procesen piezas con protuberancias que pudieran rasgar el papel, el uso de este soporte puede resultar adecuado y mucho más rentable.
Ventajas de usar bandas de lija
Las bandas de lija presentan las siguientes ventajas:
Mejoran significativamente el rendimiento y costes en los trabajos.
Se pueden emplear con distintos tipos de máquinas manuales, semiautomáticas o automáticas, ya que se pueden adaptar y fijar fácilmente.
Su coste es reducido por lo que es posible variar el producto o el tamaño de grano consiguiendo resultados muy versátiles sin grandes inversiones en diversas herramientas.
Cuidado y almacenaje de las bandas abrasivas
Para prolongar la conservación de las bandas se recomienda:
Almacenarlas en una posición holgada sin tensiones hasta su uso: es recomendable habilitar colgadores o “perchas” para ello.
Una vez montadas, desactivar el tensor de la máquina mientras no esté en funcionamiento.
Mantenerlas en unas condiciones de temperatura estables, idealmente entre 15 y 25 grados C., y un ambiente libre de humedades.
Evitar el roce entre las bandas durante su manipulación.
Verificar la integridad del empalme y que no presente ningún corte o rasgadura antes de uso.
Respetar el sentido de giro indicado en el soporte
Los abrasivos flexibles son una de las herramientas más versátiles de la industria. Su bajo coste y una inmensa gama de productos disponibles en todas sus variantes de soporte, distribución y tamaño de grano, lo convierten en una solución adecuada para la gran mayoría de aplicaciones de tratamiento superficial, desde un gran rebaje de material hasta una labor de acabado de alto brillo.
A algunos os habrá sorprendido el título de este artículo. ¿Qué influencia puede tener el correcto lijado de una superficie en la transmisión de enfermedades? La respuesta está en la rugosidad: una superficie más o menos rugosa influirá decisivamente en la acumulación de gérmenes que transmiten enfermedades. Por ello, un correcto proceso de lijado permitirá obtener buenos valores de rugosidad, facilitará la higiene y por lo tanto reducirá el riesgo de transmisión de virus o bacterias que se contagian por contacto. Hay muchas formas de medir la rugosidad: ¿Cuál es la mejor?
Existen microorganismos que se propagan al entrar en contacto con la boca, nariz y/u ojos. Una forma muy habitual de transmisión es tocar algún objeto que ha tocado alguien portador de la enfermedad, o sobre el cual se haya podido depositar sus gotitas respiratorias.
Hasta aquí nos lo sabemos todos, pero ¿Cómo puede la rugosidad ayudar a combatirlo?
¿Qué es la rugosidad superficial?
Son una serie de parámetros que, en perfilometría simple 2D, tienen en común la letra “R”. Determinan la orografía de valles y picos que tiene una superficie de acero inoxidable. Se miden con unos dispositivos de gran precisión llamados rugosímetros.
Aunque hay muchos parámetros “R”, veamos los que más se emplean en la industria:
Ra: La más empleada. Mide la desviación media respecto a la línea intermedia entre los valles y los picos, dentro de la longitud medida.
Rz: Mide la altura máxima del perfil en el tramo analizado. Dicho de otro modo, la altura entre el valle más profundo y el pico más alto. Puesto que Ra sería una media, este otro parámetro se usa para complementarlo y detectar picos o valles que se escapan de la media.
¿Qué tiene que ver Rugosidad con las enfermedades?
La rugosidad y la salud son viejos conocidos. Sobre cada superficie se depositan las bacterias y los virus procedentes del contacto con las manos o las emisiones al respirar o estornudar.
El acero inoxidable ha sido siempre el material de uso más extendido en las industrias médica, farmacéutica y alimentaria, debido a dos factores:
Mínima adherencia de microorganismos.
Facilidad para la limpieza y ausencia de corrosión si ésta se hace correctamente.
Muchos estudios indican que los gérmenes pueden persistir en superficies como el acero inoxidable varios días. No obstante, la mayor tasa de supervivencia se produce en las primeras horas.
El gran enemigo de estos pequeños organismos es la limpieza. Los productos de higiene se llevan a los virus y las bacterias por delante, pero las superficies con alta rugosidad permiten que se mantengan sobre ellas, incluso después de haber aplicado productos desinfectantes y limpiarlos con trapos o bayetas.
Veamos su efecto:
Por ello, las industrias citadas anteriormente siempre han tenido mayores exigencias en sus requerimientos de rugosidad cuando adquirían sus equipos.
Ahora, con la extensión y peligrosidad que nos han mostrado algunos virus como el coronavirus COVID-19, no serán las únicas en exigir que estos parámetros mejoren.
Otras industrias también valorarán la rugosidad por encima del acabado visual. Las empresas que procesan este material deberán adecuar estos procesos para responder a estas exigencias.
Si la secuencia de granos abrasivos empleados en el lijado de superficies con alta exigencia higiénica no es adecuada, nos podemos encontrar con estos huecos que permitirán la acumulación de microorganismos y dificultarán su eliminación.
Los hechos recientes nos han mostrado la importancia de la higiene para evitar contagios de todo tipo de enfermedades.
