Uno de los acabados más demandados en la decoración es el satinado. Cuando nos enfrentamos al tratamiento superficial de una soldadura y tenemos que dejar un acabado satinado que, de un aspecto homogéneo, el proceso puede ser poco habitual para mucha gente. A continuación, os vamos a dar una guía que facilita todo este proceso, empezando por la maquinaria, accesorios y consumibles necesarios, hasta la ejecución del proceso.
Maquinaria para un satinado:
Amoladora angular: Las amoladoras más adecuadas permiten trabajar con discos de Ø115 ó 125 mm. Cuanto menor sea el tamaño del disco abrasivo, menor será la superficie que dañemos y luego tengamos que repasar. Por otro lado, necesitaremos que la máquina tenga una velocidad de giro variable.
Satinadora: Las satinadoras son máquinas portátiles de bajas revoluciones que permiten trabajar de manera longitudinal y que pueden soportar fuertes tracciones mientras trabajan. Montan cepillos o ruedas que suelen ser de 100 mm de ancho y 100 mm de diámetro. Son ideales para llevar a cabo tanto procesos de pulido como de satinado.
Accesorios:
Plato de soporte de velour: Estos platos permiten un cambio rápido de disco y gracias a su flexibilidad facilitan mucho un lijado fino y homogéneo.
Consumibles:
Discos de lija: Los discos de lija de velour son la herramienta más versátil para llevar a cabo este tipo de operaciones y son fabricados tanto en 115 mm, en 125 mm como en 150 mm. Además, el rango de calidades, que pueden ir de un grano cerámico a un corindón convencional, y de granulometrías es muy amplio partiendo estas últimas desde un grano 40 hasta un grano 1200.
Cepillos para el satinado: Estos cepillos son de “non-woven ó vellón”, es una fibra sintética impregnada de abrasivo. Su configuración es muy variable ya que los podemos encontrar montados en láminas, bobinados o incluso en forma de zig-zag. Lo más importante a tener en cuenta es que el grano sea el adecuado para el acabado que buscamos.
Proceso:
Desbaste: Eliminar totalmente el cordón de soldadura con la amoladora angular o radial, un plato de soporte de (velour) y un disco de grano cerámico para un desbaste rápido y preciso.
Afinado: Suavizamos las rayas del grano cerámico con la amoladora angular, el plato de soporte de (velour) y un disco de grano compacto.
Satinado: Eliminamos las rayas del grano compacto con una satinadora y cepillo de satinar con el grano adecuado al acabado que se quiera dar.
Con esta pequeña guía esperamos ayudar a simplificar un proceso que genera muchas dudas, ¡en tan solo 3 pasos!
El pulido espejo es uno de los acabados sobre superficies metálicas más laborioso que existe. El ojo humano es capaz de diferenciar defectos extremadamente pequeños, hay estudios que aseguran que la resolución de nuestra vista puede llegar a ser de unos 500 pixeles por pulgada, unos 0,005mm!!, sin embargo nuestro cerebro va aún más allá y cuando se trata de comparar 2 imágenes, la real y el reflejo, que es lo que ocurre cuando miramos un espejo, la reflexión magnifica y hace evidente a nuestra visión cualquier defecto, ya sea a nivel micrométrico o cualquier deformación de forma más amplia, de ahí que conseguir una superficie especular (que refleje la luz de forma uniforme en el mismo ángulo en la que esta incide) requiere de una especial comprensión y preparación de la superficie a la que nos enfrentamos, en la que las herramientas utilizadas tendrán una importancia crucial. En este artículo podemos encontrar información que nos ayude a aumentar la calidad del pulido final y llegar al brillo espejo de forma más rápida y efectiva.
Rugosidad y reflexión
Entender cómo se debe adecuar una superficie para que refleje fielmente su entorno es crucial para comprender todo el proceso de pulido. Toda pieza tiene una topografía superficial que, cuando es evaluada a nivel micrométrico se denomina Rugosidad y se asemeja al perfil de las montañas de una cordillera, llena de picos y valles. Pulir una pieza comporta reducir todas las protuberancias para dejarlas a la misma altura que el más profundo de los valles que contenga. Mientras menores sean las diferencias pico-valle y mejor la planitud de la superficie, la reflexión mejorará mostrando una imagen más precisa del entorno reflejado, lo que se denomina “reflexión especular” o “brillo espejo”.
Ejemplos gráficos para diferenciar superficies brillantes
Para medir la reflectividad de una superficie se utiliza un instrumento llamado brillómetro, que lanza un haz de luz en un ángulo concreto y evalúa la cantidad de luz reflejada en el ángulo contrario, dando un valor denominado GU (Gloss Units o Unidades de brillo). Cuanto más alto sea el valor GU mayor será la reflectividad.
El camino hacia el pulido: Desbaste y Preparación
Para conseguir una reflexión de calidad o un buen pulido espejo, será necesario trabajar con abrasivos suficientemente agresivos para eliminar las protuberancias o los picos hasta la base de los valles pero, muy importante, sin pasarse, ya que todo arañazo más profundo no hará más que empeorar la condición superficial, es por ello que el estado inicial de la superficie será determinante para fijar nuestro punto de partida y deberá seleccionarse el tamaño de grano abrasivo adecuado que permita realizar esta tarea de forma eficiente.
Si se requiere un abrasivo de un grano superior al 180 o partimos de rugosidades mayores de Rz:~10µm consideraremos este paso como un desbaste.
Una vez se disponga de una superficie correctamente calibrada deberá realizarse una preparación adecuada, todavía con abrasivos con capacidad para eliminar crestas, ya que la rugosidad debe reducirse hasta cerca de las Rz:~2µm que es la barrera en la que podrían ya entrar en juego las herramientas de pulido como cepillos de cuerda, sisal, algodón o franela, acompañados de abrasivos en forma de pasta con granulometrías del orden de grano 1000/2000 y más finos. Para una correcta preparación al pulido se necesitará, por lo tanto, uno o varios pasos con herramientas abrasivas con un tamaño de grano entre 180 y 600 en función del paso anterior de desbaste.
A continuación, se muestra una pequeña tabla con los pasos aconsejados para un proceso de lijado y pulido con herramientas radiales en función del estado original de una pieza.
Origen
DESBASTE
PREPARACIÓN
PULIDO
Chapa 2B con pequeños defectos
Disco klett grano multicapa P120
Disco klett grano multicapa P400
Cepillo Sisal + Pasta de pulir rosaLimpiezaCepillo Algodón/Franela + Pasta de pulir blancaLimpieza concienzudaRepetir paso anterior hasta conseguir la reflexión deseada
reducido cordón TIG
Disco fibra Actirox 80+
Disco klett grano multicapa P400
Chapa con defectos importantes
Disco fibra Actirox 60+
Disco klett grano cerámico #100
Disco klett grano multicapa P400
Soldaduras de gran aportación
Disco fibra Actirox 36+
Disco fibra Actirox 60+
Disco klett grano multicapa P180
Disco klett grano multicapa P600
Los procesos mostrados en esta tabla han sido comprobados en laboratorio y en empresas industriales, aunque los resultados pueden diferir de forma importante en función de las herramientas, condiciones de trabajo empleadas y obviamente de la pericia del operario.
Para realizar este tipo de operaciones de preparación superficial está muy extendido el uso de abrasivos de vellón comprimido, convoluted, o como suele denominarse “Quitarayas”, y aunque su labor puede ser muy versátil en procesos de pulido brillo de baja calidad, para conseguir un pulido espejo se requerirá un abrasivo con soporte, ya que el vellón se limita a alisar las crestas dejando un efecto satinado aunque sin llegar a la base de la rugosidad, imposibilitando así una mejora de la misma, con lo que el proceso de pulido se hará mucho más tedioso.
Las temidas rayas de fondo
Las rayas de fondo son uno de los inconvenientes más típicos y fastidiosos al realizar un pulido espejo. Estas rayas aparecen, además, una vez iniciado el proceso de pulido por lo que requieren repetir los pasos anteriores hasta dar con el origen. Esto sucede cuando se pretende realizar un salto de granos muy distanciado eliminando las aristas más superficiales, pero dejando algunos valles profundos que no son evidentes a simple vista hasta pulir la pieza.
Para evitar la presencia de rayas de fondo es esencial asegurarse de que cada paso tiene la capacidad abrasiva suficiente para eliminar el anterior y esto se puede conseguir de varias formas. La más obvia sería utilizando granos consecutivos, pero esto podría eternizar el proceso, aunque está claro que mientras mayor sea el salto de grano mayor será el tiempo que debe dedicarse en cada paso para eliminar el anterior.
Una técnica para evitar problemas de rayas después del pulido o también reflexiones difusas que no permiten llegar al espejo es el lijado cruzado. La técnica consiste en alternar la dirección de lijado en cada paso para eliminar más fácilmente el flanco de rugosidad que el grano anterior generó.
Otro aspecto importante a tener en cuenta para evitar las rayas de fondo es el centrado correcto del disco si se trabaja con discos de velour, ya que la excentricidad del disco puede provocar “latigazos” que se convertirán irremediablemente en esas temidas rayas.
Para concluir este artículo se debe resaltar que el factor clave al realizar un pulido espejo es la paciencia. Un buen desbaste y preparación es crucial para conseguir buenos resultados, pero un espejo es una superficie con ausencia total de marcas, una rugosidad del orden de las centésimas de micra (0,00001mm) y una reflectividad mayor de 1000GU, que solamente se podrá obtener puliendo y limpiando repetida y concienzudamente. Esa es la gran diferencia entre un pulido “brillo” y un pulido “espejo”.
Cuando nos enfrentamos al tratamiento superficial de una soldadura y tenemos que dejar un acabado pulido espejo, reflectante y perfecto, el proceso puede ser largo, tedioso y caro.
A continuación, os vamos a dar una guía que facilita todo este proceso en tan solo 4 pasos, empezando por la maquinaria, accesorios y consumibles necesarios, hasta la ejecución del proceso:
La maquinaria
> Amoladora angular: Las amoladoras más adecuadas permiten trabajar con discos de Ø115 ó 125 mm. Cuanto menor sea el tamaño del disco abrasivo, menor será la superficie que dañemos y luego tengamos que repasar.
Por otro lado, necesitaremos que la máquina tenga una velocidad de giro variable.
>Satinadora: Las satinadoras son máquinas portátiles de bajas revoluciones que permiten trabajar de manera longitudinal y que pueden soportar fuertes tracciones mientras trabajan. Montan cepillos o ruedas que suelen ser de 100 mm de ancho y 100 mm de diámetro. Son ideales para llevar a cabo tanto procesos de pulido como de satinado y con ello lograr un pulido espejo perfecto.
>Plato de soporte de velour: Estos platos permiten un cambio rápido de disco y gracias a su flexibilidad facilitan mucho un lijado fino y homogéneo.
Los consumibles
>Discos de lija: Los discos de lija de velour son la herramienta más versátil para llevar a cabo este tipo de operaciones y son fabricados tanto en 115 mm, en 125 mm como en 150 mm. Además, el rango de calidades, que pueden ir de un grano cerámico a un corindón convencional, y de granulometrías es muy amplio partiendo estas últimas desde un grano 40 hasta un grano 1200.
>Cepillos para el prepulido y el pulido: Estos cepillos pueden ser de diferentes materiales siendo los más comunes los de sisal, que es una fibra natural, y los de algodón. Su configuración es muy variable ya que podemos encontrar desde cepillos de cuerda hasta cepillos de algodón recosidos. La configuración hará que el cepillo tenga una vida mayor o menor según como sea. Lo más importante a tener en cuenta es que el cepillo no hace nada por sí mismo, necesita siempre ir acompañado de pasta de pulir.
>Pasta de pulir: Están elaboradas con diferentes tipos de pulimentos alúminas de primera calidad y grasas. Son utilizadas para el pulido, repulido y abrillantado de todo tipo de materiales. Deben ir acompañando a los cepillos de pulir de tela, algodón, sisal, etc…
>Desbaste: Eliminar totalmente el cordón de soldadura con la amoladora angular o radial, un plato de soporte de (velour) y un disco de grano cerámico para un desbaste rápido y preciso.
>Afinado: Suavizamos las rayas del grano cerámico con la amoladora angular, el plato de soporte de (velour) y un disco de grano compacto.
>Prepulido: Eliminamos las rayas del grano compacto con una satinadora, un cepillo de cuerda y pasta de prepulido.
>Pulido: Con la satinadora, un cepillo de algodón y pasta de pulido damos el brillo final a la pieza.
Con esta pequeña guía esperamos ayudar a simplificar el proceso de pulido espejo que genera muchas dudas, ¡en tan solo 4 pasos!
Si tienes alguna duda sobre tu proceso en solo 4 pasos, puedes ponerte en contacto con nuestros especialistas que podrán ayudarte.
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.
Hace millones de años, en la edad prehistórica, los abrasivos se utilizaban rozando piedras de cierta dureza contra otras para conseguir dar forma a sus armas y herramientas.
Esta acción del abrasivo se le denomina rebarbado, acabado y pulido. Las lijas del hombre primitivo fueron los pedazos de cuero flexible.
Asturias es una región donde se han podido recuperar un gran número de piezas arqueológicas pertenecientes a diferentes etapas que tuvo la prehistoria.
La industria lítica es el primer tipo de industria desarrollada por el ser humano.
En el paleolítico las herramientas eran grandes y toscas, aunque al final de este período se pudo trabajar con más precisión al afinar la talla y tener un tamaño menor.
Durante la época del neolítico pulimentan las herramientas líticas usando la arena como abrasivo, llamándose esta técnica como industria lítica pulimentada.
Imagen extraída de la Wikipedia.
Al remontarnos en la historia, otro ejemplo que nos encontramos se trata de la época egipcia, donde los artistas utilizaban los abrasivos para pulir preciosas joyas.
En esta imagen podemos observar el gran trabajo de acabado y pulido.
Con herramientas de cobre los egipcios esculpían sus estatuas, utilizando rocas del tipo diorita-granodiorita-granito junto con calizas.
La fragilidad de estas rocas, podía bien ser una ventaja para un buen artista, utilizando el cincel de cobre para definir el impacto a la roca y conseguir que se desprendieran los trozos definidos por el escultor.
Lo necesario era que el material de trabajo con el que esculpían aguantase bien los impactos, como el cincel de cobre o de hierro, así las herramientas se mantenían vivas para poder ser utilizadas.
Para los detalles los egipcios utilizaban rocas como el sílex.
Evolución de los abrasivos en la Historia
Entre la prehistoria y la época egipcia pasó mucho tiempo, y la precisión de los materiales fue evolucionando con él.
Más tarde, La evolución de los abrasivos se realizó muy lentamente durante muchos siglos, los artesanos trataron de aglomerar los granos de materiales abrasivos sobre soportes flexibles mediante adhesivos y ya hacia el siglo XV se comenzaron a recubrir soportes de papel con vidrio triturado.
Hasta que a finales del siglo XIX y principios del XX se descubrió el óxido de aluminio y el carburo de silicio, dos materiales con los que se consiguieron grandes avances… y que veremos en el próximo post.
