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CÓMO DESBASTAR DIFERENTES TIPOS DE METAL

En el mercado siderometalúrgico, el proceso de desbaste de metales es esencial para dar forma, refinar y pulir diferentes componentes metálicos. Sin embargo, cada tipo de metal presenta características distintas que requieren enfoques específicos. En este blog, nos centraremos en cómo desbastar tres de los metales más comunes: aluminio, acero inoxidable y acero al carbono.

Para el desbaste, se utilizan diversas herramientas y equipos. Estos incluyen discos abrasivos, muelas abrasivas, lijadoras, amoladoras y otras herramientas especializadas. Es esencial seleccionar las herramientas adecuadas para cada tipo de metal, considerando factores como la dureza, el grosor y las características de la superficie.

Aluminio

  • Ligereza y resistencia a la corrosión.
  • Susceptible a sufrir rayas de mayor profundidad, por lo que se requiere precaución durante el desbaste.
  • Para evitar rayar en exceso, se recomienda utilizar discos abrasivos de grano lo más fino que nos permita el proceso, aunque el tamaño del grano vendrá marcado por la cantidad de material que debemos arrancar y la cantidad de tiempo que disponemos para ello.
  • Controlar la velocidad y la presión durante el desbaste para evitar dañar el material.
  • Prestar atención al enfriamiento y lubricación para evitar el sobrecalentamiento del aluminio.

Acero inoxidable

  • El acero inoxidable es conocido por su excelente resistencia a la corrosión y durabilidad.
  • Es un material más duro que el aluminio y peor conductor de la temperatura, por lo que puede requerir técnicas de desbaste más específicas para obtener resultados óptimos.
  • Se debe tener cuidado de no generar altas temperaturas ya que esto puede alterar las propiedades del acero inoxidable. Para esto es mejor optar por un mayor número de pasadas de lijado a menor presión y mayor velocidad de avance.
  • La contaminación de hierro en las herramientas puede causar corrosión.

Acero al carbono

  • Dureza y alta resistencia mecánica.
  • Más difícil de desbastar debido a su dureza y la presencia de impurezas que pueden afectar la calidad del acabado.
  • Para el desbaste debemos de hacer una elección adecuada de la banda o del disco abrasivo cerámico, para evitar dañar el material, aunque debido a la dureza de este es menos susceptible de terminar con marcas excesivamente profundas.  La elección dependerá de la dureza del acero al carbono.
  • Es recomendable utilizar refrigeración y lubricación para evitar el sobrecalentamiento del material.
  • Durante el proceso es común que se formen rebabas o imperfecciones en la superficie.
  • Asegúrate de trabajar de manera uniforme y constante para obtener un acabado suave y uniforme.
  • Es es importante realizar un acabado final para preparar la superficie del acero al carbono para otros procesos, como el vibrado
  • Utiliza un disco o una banda abrasiva de grano fino para obtener un acabado suave y uniforme, eliminando cualquier marca de desbaste previo.

Recomendaciones para el proceso de desbaste

Además de las técnicas específicas de desbaste para cada tipo de metal, aquí tienes algunas recomendaciones generales y mejores prácticas que se aplican a todos los casos:

  • Mantenimiento y limpieza de las herramientas de desbaste: Después de cada sesión de desbaste, asegúrate de limpiar y mantener tus herramientas correctamente. Esto incluye retirar el polvo y los residuos metálicos, así como verificar y reemplazar cualquier pieza desgastada o dañada.
  • Optimización de la productividad y calidad del trabajo: Para lograr mejores resultados, planifica y organiza tu trabajo de manera eficiente. Asegúrate de tener un espacio de trabajo limpio y ordenado, y utiliza técnicas de desbaste adecuadas para maximizar la productividad y obtener una calidad superior en los resultados finales.
  • Elección del abrasivo adecuado: Antes de comenzar a trabajar deberemos hacer una correcta elección del tipo de abrasivo destinado a trabajar sobre el metal.

Como desbastar metales

Durante el desbaste, ya sea que estés trabajando con aluminio, acero inoxidable o acero al carbono, es esencial comprender las propiedades del metal y utilizar las herramientas y técnicas adecuadas para obtener los mejores resultados. Recuerda seguir siempre las mejores prácticas de seguridad y mantenimiento, y busca la capacitación necesaria para realizar el desbaste de manera eficiente y efectiva.

Desde VSM Abrasivos, como expertos en la fabricación de abrasivos de alta calidad, esperamos que este post sobre cómo desbastar diferentes tipos de metales te haya ayudado. Descubre todos nuestros abrasivos industriales o descárgate nuestro catálogo de abrasivos.

Capa pasiva: qué es y qué beneficios aporta

La pasivación es una propiedad única del acero inoxidable y se debe a los elementos de aleación en el acero inoxidable que forman una fina capa pasiva sobre su superficie. Esta capa pasiva, de muy poco espesor, se crea por la acción del oxígeno en el aire o del agua, sin importar si la superficie de acero inoxidable fuese rayada o dañada de algún otro modo. Dando una explicación al por qué el acero inoxidable no requiere ningún recubrimiento u otra protección ante la corrosión para mantenerse limpio y brillante. En este artículo te contamos cómo funciona la capa pasiva del acero inoxidable.

¿Qué es la capa pasiva?

La corrosión en el acero se debe a un proceso químico en el que, la reacción entre el acero con con tenido de hierro y el oxígeno, forma una capa de óxido de hierro provocando de esta forma la destrucción del material. Este problema se ve agravado por otros factores ambientales, como son las atmósferas calientes y húmedas, las zonas costeras, o las áreas industriales. Este proceso de corrosión provoca una disminución de las propiedades mecánicas y físicas y un debilitamiento del acero que conlleva un deterioro progresivo de las estructuras.

En el acero inoxidable, la capa pasiva es una delgada capa que nace del contacto entre el cromo presente en el acero inoxidable y el oxígeno del aire o del agua; esta capa protege la superficie del acero inoxidable impidiendo la oxidación y a futuro, la corrosión.

Aquí podemos ver la diferencia de cómo actúa cada material en reacción al oxígeno:

 

Capa pasiva: qué es y qué beneficios aporta 1

Muchos metales y aleaciones importantes en ingeniería se pasivan y se vuelven muy resistentes a la corrosión en entornos oxidantes de moderados a fuertes. Ejemplos de metales y aleaciones que muestran pasividad son el acero inoxidable, el cromo, níquel y muchas aleaciones de éste, titanio, aluminio, entre otras.

Cómo actúa la capa pasiva del acero inoxidable

En el acero inoxidable, para que exista la capa pasiva la superficie del material debe estar completamente limpia y libre de cualquier contaminante. Una vez esta tenga contacto con el oxígeno del aire o del agua, el cromo presente en el acero forma esta reacción química llamada óxido de cromo, protegiendo el acero inoxidable con esta capa fina y uniforme, como se puede ver en la siguiente imagen:

 

Capa pasiva: qué es y qué beneficios aporta 2

No hay que olvidar que la abrasión mecánica, el tratamiento térmico, la soldadura, las sales, los ácidos fuertes y la contaminación galvánica dañan la capa de óxido de cromo o capa pasiva. Por lo que habrá que volver a limpiar y pasivar el metal.

Beneficios de la capa pasiva

Entre los beneficios más importantes de la capa pasivadora, podemos encontrar los siguientes:

  • El acero inoxidable puede resistir la corrosión gracias a la capa pasiva de óxido de cromo que se forma en su superficie.
  • La pasivación comienza instantáneamente, toma entre 24 y 48 horas para que quede terminada y estabilizada.
  • La película pasiva puede volver a reconstruirse cuando se daña, si el ambiente es suficientemente oxidante y no excede cierto límite para que el material vuelva a destruirse.
  • Su durabilidad y resistencia lo convierten en una opción muy rentable a largo plazo.

Qué es la pasivación

Las estructuras de acero inoxidable también pueden caer en la oxidación que lleva a la corrosión cuando sufren daños en procesos como la fabricación, transporte e instalación, y es cuando se puede ver que empieza a presentar manchas naranjas.

 

Capa pasiva: qué es y qué beneficios aporta 3

Por lo tanto, esta capa pasiva puede ser incrementada por medio de tratamientos químicos con la finalidad de remover el hierro libre de la superficie de los metales y para recubrirlo con esta capa de protección, como son los siguientes:

  • Pasivación con ácido nítrico
  • Pasivación con ácido nítrico con dicromato de sodio
  • Pasivación con ácido cítrico

Es recomendable que todo este proceso sea hecho por empresas especializadas en el desarrollo de acabados de superficies y sea de acuerdo con las normas internacionales o las normas que su asociación nacional para el desarrollo de acero inoxidable considere apropiadas. A continuación, te presentamos las normas vigentes internacionalmente:

  • Norma europea
    EN 2516:1997 – Pasivado de aceros resistentes a la corrosión y descontaminación de las aleaciones de níquel
  • Normas americanas
    ASTM A380 – Norma de Limpieza, Descascarillado y Pasivado de Piezas, Equipos y Sistemas de Acero Inoxidable
    ASTM A967 – Especificación de Tratamientos de Pasivado Químico de Piezas de Acero Inoxidable

Esperamos que este post en el que te explicamos qué es la capa pasiva y qué beneficios aporta te haya servido de ayuda. Conoce más acerca de VSM, especialistas en la fabricación de abrasivos, y descubre nuestra amplia gama de abrasivos industriales.

¿El acero inoxidable se oxida?

Son muchas personas las que piensan que un acero inoxidable no puede oxidarse. Así que, para empezar, aclararemos que, en los aceros, el término «inoxidable» no significa que esté exento de oxidación, sino que, por su composición, su resistencia a la corrosión es mayor y al exponerlo a las condiciones propicias, es más complicado que esta prospere… ¡aunque no imposible! Por ello, se explica a continuación el proceso por el cual el acero inoxidable se oxida.

El proceso de oxidación

¿El acero inoxidable se oxida? 4

La oxidación es un fenómeno natural. El oxígeno, omnipresente en nuestra atmósfera, es un sujeto muy promiscuo con el resto de los elementos, así que estos siempre reaccionan con el medio que los rodea, de ahí que solamente unos pocos pueden hallarse en la naturaleza en su forma pura. El hierro no es una excepción.

En condiciones de humedad, el hierro reacciona con el oxígeno contenido en el agua para formar óxido (Óxido de hierro), que se deteriora rápidamente exponiendo más material a la reacción y convirtiéndose en corrosión mediante esta reacción en cadena. Tanto el hierro como los aceros al carbono no aleados son muy susceptibles a este tipo de reacción.

La oxidación se forma en una fina capa superficial, y puede repararse fácilmente mediante el correcto tratamiento de lijado y pulido, sin embargo, cuando el metal es atacado y se produce un deterioro de la superficie, llegando a degradar el cuerpo del material, se produce la «corrosión» y la superficie no podrá recuperarse.

El acero inoxidable tiene la habilidad de bloquear la reacción de oxidación, generando una capa superficial denominada «capa pasivante» precisamente porque impide la interacción, y con ello, la reacción entre el metal y el medio… y ¿cómo lo hace?

Cómo se oxida el acero inoxidable: el papel del cromo

¿El acero inoxidable se oxida? 5

Para que un acero se denomine inoxidable, debe alearse con elementos que faciliten la creación de la capa pasivante que actuará como escudo, y aunque existen varios elementos aleantes, que pueden potenciar la resistencia a la corrosión, el cromo es el que mejor desarrolla esta tarea.

Las moléculas de cromo reaccionan con el oxígeno creando una fina capa superficial (Óxido de Cromo) estable y duradera. A diferencia del hierro, esta capa oxidada, no prosperará más allá de esta fina película superficial protegiendo el acero de la oxidación.

Para que el cromo pueda asociarse al oxígeno, debe estar presente en la aleación en una cantidad mínima del 10,5%, a partir de la cual se convierte en un acero «inoxidable», que creará y regenerará su escudo de forma autónoma siempre que cuente con oxígeno a su alcance, y cuanto mayor sea el contenido de cromo más rápido se regenerará la barrera.

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Otros elementos aleantes, como por ejemplo el molibdeno, pueden potenciar notablemente el desarrollo de la capa pasivante y aumentar así la «inoxidabilidad» del acero.

La formación de la capa protectora se inicia de forma instantánea, y puede llevar entre unos minutos y varias horas, en función de las condiciones.

Pero si en ese momento crucial, se somete al material a condiciones especialmente agresivas, se contamina con partículas de hierro o productos químicos inadecuados, se daña estructuralmente por esfuerzos de expansión y contracción, provocados por calentamientos o enfriamientos rápidos, o se dificulta o impide la formación de su capa pasivante, limitando el oxígeno a su alcance. Irremediablemente se producirá la oxidación del acero inoxidable.

Cómo evitar que nuestro inoxidable se oxide

La aleación adecuada

Lo primordial, es escoger el material adecuado al entorno en el que va a permanecer y a los esfuerzos y requerimientos que va a sufrir. Cada tipo de acero inoxidable tiene su nivel de resistencia a la corrosión, así como otras muchas cualidades que vienen determinadas por su grado y composición. Consulte el valor PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) para determinar si su producto podrá afrontar atmósferas más o menos agresivas, por ejemplo, según la distancia al mar, instalar un pasamano de AISI304 en un paseo marítimo sería un desastre.

Se debe elegir concienzudamente el producto más adecuado, ya que será determinante para su vida en servicio y evitará desagradables consecuencias.

Existen centenares de opciones a la hora de escoger el material idóneo, sin embargo, las soluciones fácilmente accesibles en el mercado se limitan a una decena.

Un almacenaje correcto

Proteger adecuadamente las piezas mientras están almacenadas, evitando exponerlas a golpes, rayaduras o contaminantes, ya sean químicos o al contacto con aceros al carbono u otros metales. En los talleres se debe evitar que virutas o polvo de otros procesos entren en contacto, o que la maquinaria de la zona colindante pueda salpicar aceites, taladrinas u otros líquidos.

Un diseño sin zonas de riesgo

Se debe tener en cuenta la orientación de los materiales en el momento de su instalación, evitando crear zonas cóncavas o recovecos que puedan convertirse en depósitos acumulando agentes corrosivos sin evacuarlos de forma natural, especialmente en intemperie.

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Acero inoxidable y acero al carbono, siempre lejos

Procesar ambos materiales en su actividad, hazlo por separado, en zonas perfectamente aisladas. Utilizar herramientas específicas para cada material y jamás mezclarlas. Mantener la maquinaria libre de polvo y restos que puedan contaminar el ambiente. Las virutas de corte o polvo de lijado o pulido pueden depositarse sobre el material generando una fuente de potencial oxidación. Si debe unir dos metales diferentes, utilice aislantes para evitar una corrosión galvánica.

Protección activa

En todo proceso de manipulación y fabricación de piezas como la soldadura, mecanizado, estampación, corte, lijado, pulido, etc, se produce una destrucción de la capa pasivante que debe regenerarse utilizando el oxígeno al alcance. Dejar un tiempo prudencial antes de recubrir o plastificar el material de manera que pueda desarrollarse un correcto pasivado.

Pasivado «extra»

Aparte del pasivado natural, existen métodos para reforzar o mejorar el escudo de nuestro acero inoxidable. El pasivado químico consiste en realizar una limpieza del material para eliminar la presencia de partículas metálicas o posibles agentes oxidantes de la superficie, para después proporcionarle unas condiciones óptimas que favorezcan la regeneración de su capa pasiva.

Este proceso suele llevarse a cabo en piezas para industrias con mayor susceptibilidad, como la farmacéutica o aeronáutica, aunque es adecuado y aconsejable en toda industria.

Soldadura de calidad

Para realizar trabajos de soldadura en acero inoxidable se deben tener en cuenta algunos aspectos extra que entran en juego con este material, puesto que la exposición prolongada a las altas temperaturas de soldeo puede provocar una reacción que forme carburos con el cromo de la zona, debilitando la aleación (sensibilización) y disminuyendo así la resistencia a la corrosión.

Consulta a los expertos sobre el aporte adecuado y los parámetros que minimicen el riesgo de sensibilización del acero.

Como en todo trabajo de soldeo, la superficie debe ser correctamente preparada antes de la unión, mediante un lijado o cepillado adecuado. Si utiliza un cepillo, debe ser de acero inoxidable para no contaminar el material.

Después de soldar, se debe realizar una limpieza de la zona soldada para eliminar tensiones y zonas susceptibles de oxidación, surcos o esquinas pronunciadas.

Eliminar las zonas con decoloración si se han producido, mediante un producto adecuado o mecánicamente, con un lijado y pulido. También puedes intentar evitar la decoloración térmica del acero inoxidable. En función del volumen a eliminar, puede ser necesario un proceso u otro. Consulta a los expertos de lijado el más adecuado.

Un mantenimiento adecuado

El acero inoxidable se considera un material de bajo mantenimiento, aunque no nulo. Un ligero lavado de forma regular es necesario y el agua de lluvia puede ser suficiente, aunque según el grado y la agresividad del ambiente puede requerir un mantenimiento más frecuente con detergentes adecuados o incluso la aplicación de capas protectoras basadas en aceites o ceras que deberán también renovarse regularmente.

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Un proceso de lijado y pulido adecuado

Si se realiza un proceso de lijado que requiera de varios pasos, se debe tener en cuenta que: cuanto mayor sea la rugosidad de la pieza, mayor será su susceptibilidad a la oxidación, puesto que retendrá más fácilmente partículas potencialmente contaminantes.

Un escalonado de granos correcto durante el lijado, producirá superficies más homogéneas y resistentes a la corrosión, así como una superficie mal lijada se convertirá en una posible fuente de corrosión. Una falta de pasos de esmerilado o un salto excesivo entre los granos durante el esmerilado provocará, que la superficie contenga futuros focos de corrosión y la aparición del fenómeno “Tea Staining” que se muestra en la imagen.

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En pulidos mecánicos en los que se suele establecer un procedimiento, pero sin especificar concretamente unos valores de rugosidad límite salvo especificación expresa, y si algún fabricante lo hace, se limita a dar un parco valor de Ra muy poco descriptivo sobre la calidad superficial, por lo que deberemos considerar simplemente que, a menor rugosidad, mejor resistencia a la corrosión.

Para una superficie esmerilada mecánicamente se aconseja no sobrepasar un valor de Ra de 0,5µm, que se podrá conseguir con un proceso correcto de lijado hasta grano P320, sin embargo, a mayor susceptibilidad del conjunto (material y medio), una menor rugosidad siempre ayudará a evitar la oxidación.

Desde VSM, como fabricantes de abrasivos, esperamos que este post en el que te hablamos sobre si el acero inoxidable se oxida te haya servido de ayuda. En nuestro blog también publicamos todo tipo de información sobre los abrasivos, como por ejemplo, cómo satinar el acero inoxidable con estos productos.

Descubre nuestra gama de abrasivos industriales: discos abrasivos, bandas abrasivas y mucho más.

Cómo satinar acero inoxidable

El satinado es un proceso que permite suavizar y homogeneizar las rayas en una superficie, dando un aspecto más limpio, suave y uniforme con un brillo mínimo. Podemos encontrar un acabado satinado en electrodomésticos, cocinas, escaleras mecánicas, hospitales, cualquier área de trabajo donde haya contacto con alimentos, revestimiento de paredes y muebles, mobiliario urbano y en las fachadas de los edificios. Por ello, en este post, hablaremos de cómo satinar acero inoxidable.

Qué es satinar acero inoxidable

El acabado satinado también es conocido como cepillado, de acuerdo con el SSINA (Specialty Steel Industry of North America) como su nombre lo indica, es el resultado de “cepillar” la superficie del acero inoxidable, con distintos abrasivos, normalmente en forma de cepillo o banda de vellón.

Este acabado suaviza y delimita la reflexión de la luz, reduciendo el brillo y mejorando la uniformidad, aspecto que resultará muy favorable para la iluminación en distintos ambientes.

Cómo satinar acero inoxidable 10

Como la palabra que le da nombre (satén), su aspecto final da la sensación de suavidad y permite que los diferentes ambientes donde se aplica luzcan elegantes, es fácil de limpiar y su apariencia es muy agradable.

Cómo satinar acero inoxidable 11

Cómo satinar acero inoxidable

Estos son los pasos a seguir para dar un acabado satinado a una pieza de acero inoxidable, en función del acabado o estado original de la pieza y utilizando herramientas portátiles:

  1. En el caso de partir de una superficie especialmente rugosa o con protuberancias, a eliminar como por ejemplo cordones de soldadura, podemos utilizar de partida una lijadora radial con un disco abrasivo cerámico de fibra o tela en un grano basto entre 60 y 180 en función del volumen de material a eliminar.
  2. Para suavizar la raya del proceso anterior, necesitaremos usar un abrasivo en un tamaño de grano más fino, aunque no excesivamente. Lo ideal es no realizar saltos de más de 3 granos (los granos intermedios de preparación suelen ser entre 180 y 400), para homogeneizar correctamente las partes desbastadas con el resto de superficie dando como resultado un acabado esmerilado radial.
  3. Para terminar, haciendo uso de una lijadora-satinadora junto con un rodillo o manguito abrasivo de vellón en granos 180-Medium o 240-Fine, dependiendo del proceso anterior y el nivel de acabado que pretendamos. Este sistema de lijado con tambor o rodillo, aportará un acabado direccional recto eliminando el patrón circular del proceso anterior con lijadora radial, “cepillando” mediante movimientos suaves de vaivén para evitar las franjas o marcas de paso de la herramienta obtendremos una superficie perfectamente suave y homogénea. Nuestro acabado SATINADO.

Debe considerarse que cuanta mayor velocidad (RPM-Revoluciones por Minuto) tenga la máquina satinadora, mayor brillo tendrá el acabado, reflejando una mayor cantidad de luz que es lo contrario de lo que se busca en el acabado satinado. Las velocidades de una máquina satinadora suelen estar entre 1500 y 3500 RPM, todos ellos valores adecuados para este cometido.

El vellón abrasivo

Los abrasivos de vellón tienen una estructura tridimensional en forma de entramado de fibras, en las que se deposita el abrasivo. Esta distribución les permite comportarse de forma flexible, actuando como una almohada y deslizándose sobre la pieza respetando su contorno y simplemente suavizando sus aristas en lugar de penetrar en ella y aumentar la rugosidad.

La fricción superficial provocada por este comportamiento adaptable tiene una afectación importante sobre la temperatura, es por ello que este tipo de abrasivos deben trabajar a bajas velocidades para evitar que el abrasivo pueda calentarse en exceso, provocando una fusión de las resinas y, con ello, generando manchas en la pieza en forma de brillos tostados o restos de resina.

Cómo satinar acero inoxidable 12
Cómo satinar acero inoxidable 13

La diferencia entre esmerilado, satinado y pulido

Frecuentemente los términos esmerilado, satinado y pulido se suelen confundir, ya que la diferencia entre ellos se limita a una apreciación visual que no siempre es clara y objetiva, sin embargo, los procesos para obtener cada uno de estos acabados del acero inoxidable son diferentes y conociéndolos podremos identificar más fácilmente si se trata de uno u otro.

Esmerilado

Una superficie esmerilada es reconocible por mostrar un patrón de rugosidad evidente, con marcas cortas y más profundas puesto que se realiza habitualmente con abrasivos flexibles que proporcionan más agresividad y penetración. Mediante el uso de granos más finos puede llegar-se a obtener acabados de rugosidad muy baja, aunque siempre existirá ese patrón de rayado.

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Acabado esmerilado

Satinado

El acabado satinado del acero inoxidable suele realizarse sobre un esmerilado anterior si la pieza requiere una preparación, ya que los materiales utilizados para satinar tienen una estructura tridimensional que se comporta como un cojín, con muy poca agresividad para retirar material, pero una flexibilidad que les permite adaptarse a la superficie y obtener acabados muy homogéneos, con una textura suave y de brillo difuso casi mate.

Cómo satinar acero inoxidable 15
Acabado satinado

Pulido

Un acabado pulido del acero inoxidable requiere de la eliminación de rayas, marcas o protuberancias de forma exhaustiva, su nivel de brillo y reflectividad son muy superiores a los acabados anteriores, siendo necesarios varios pasos previos de esmerilado para llegar a este acabado. Existen varios niveles de pulido, aunque el más común en el acero inoxidable es el Pulido-Brillo en el que se puede identificar ligeramente un patrón de lijado anterior (presencia de raya muy difusa) y el Pulido-Espejo en el que no debe existir rastro alguno de operaciones anteriores.

Cómo satinar acero inoxidable 16
Acabado pulido

Esperamos que este post sobre cómo satinar acero inoxidable te haya ayudado. En VSM Abrasivos somos expertos en la fabricación de abrasivos y en optimizar procesos industriales.

Reducción de pasos para el rectificado en tubos de acero inoxidable

Es muy común encontrar pequeños talleres que con una máquina sencilla de un solo cabezal van alternando las bandas abrasivas y repitiendo pasos para conseguir un buen resultado, y es en estos casos, donde optimizar los recursos es verdaderamente importante.

Este caso práctico nos muestra cómo con productos innovadores podemos aumentar la productividad sin perder la calidad del producto final.

¿Cómo saber si se está lijando de más?

Al lijar, el grano abrasivo origina una rugosidad superficial formada por valles y crestas. Así, un grano excesivamente basto creará valles muy pronunciados que si no se eliminan podrán generar oxidaciones, y un grano demasiado fino será incapaz de remover los defectos de origen. Para garantizar una larga vida en servicio de nuestro acero inoxidable debemos alisar el material lo máximo posible, eliminando las crestas y valles con un escalado gradual de granos. Si los productos o escalado utilizados no son los adecuados podríamos estar lijando de forma redundante o insuficiente.

Descripción del caso

Reducción de pasos para el rectificado en tubos de acero inoxidable 17
  • Material: Tubo redondo de acero inoxidable 316 
  • Máquina: Lijadora centerless de un solo cabezal
  • Abrasivo en uso: proceso de 2 pasos + satinado final
  • Problemática: Excesivos cambios de banda

Nuestro cliente dispone de una lijadora centerless de cabezal único para procesar tubos en acero inoxidable de calidad 316, destinados a construcciones en ambientes corrosivos. 

Al disponer únicamente de una estación el cliente debe prepararla y pasar cada tubo 3 veces por ella, una tarea que le requiere demasiado tiempo.

La propuesta VSM

Una vez comprobado el estado inicial de la pieza y la rugosidad final necesaria, se propuso el uso de un producto en grano cerámico #120 seguido de un nuevo producto multicapa de recubrimiento integral en tamaño de grano 240 con el que se esperaba obtener una superficie homogénea a la vez que una baja Rugosidad sin presencia de marcas del grano inicial.

Resultados de la prueba

Una vez realizada la comparativa de procesos con el set-up propuesto, se alcanzó la rugosidad y acabado deseados con tan solo 2 pasos de lijado en lugar de 3, aumentando la productividad en un 33% y reduciendo el coste de consumible en más del 50% ya que el paso eliminado (banda de Vellón) tiene un coste más elevado.

Reducción de pasos para el rectificado en tubos de acero inoxidable 18

Conclusión

La solución de VSM le permitió al cliente:

  • Reducir en una tercera parte el tiempo y esfuerzos de proceso
  • Afianzar la calidad de su servicio con menos variables
  • Mejorar sus plazos de entrega
  • Un ahorro económico de más del 50%

Para el equipo de VSM, como especialistas en abrasivos flexibles, supone una gran satisfacción haber ayudado al, ahora, nuestro cliente, a optimizar su proceso para asegurar la rentabilidad de su negocio.

Andrés Barragán León

¿Cómo mantener la estabilidad de la rugosidad en el acero?

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:

¿Cómo mantener la estabilidad de la rugosidad en el acero? 19
  • 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:

¿Cómo mantener la estabilidad de la rugosidad en el acero? 20

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.

¿Cómo mantener la estabilidad de la rugosidad en el acero? 21
Robert Albir
Business Development Manager – Area Manager Zona Norte y Centro

Acero inoxidable: ¿Cómo nos ayuda un correcto lijado a evitar contagios?

El papel de la Rugosidad del acero inoxidable

Contagio de enfermedades

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:

papel de los abrasivos para acero inoxidable para reducir contagios

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.

¡Un correcto proceso de lijado con bandas para pulir acero inoxidable será clave para esta nueva realidad!

Descubre más información sobre el acero inoxidable y su relación con la arquitectura en el mundo abrasivocómo satinar acero inoxidable o si el acero inoxidable se oxida.

¿Cómo evitar la decoloración térmica del acero inoxidable?

Los metales y la temperatura

La decoloración térmica del acero inoxidable es un gran problema a evitar en los procesos de transformación que realizamos hoy en día con este material utilizado tan ampliamente en la industria.

Desde hace más de 10.000 años, el hombre ha estado adaptando los metales a sus necesidades con la ayuda del calor. Fundición, forja, temple, recocido…ninguno de los objetos metálicos que nos rodea podría existir sin haber pasado por un proceso en el que la temperatura haya facilitado su transformación, ya sea estructural, química o morfológica.

Si hay un factor en el universo que sea determinante para cambiar el estado de la materia… no es otro que la temperatura.

Desde la edad del hierro hasta nuestros días, el color del metal ha sido un indicador muy preciso del temple (ablandamiento) del material. En el oficio de herrero, por ejemplo, reconocer y jugar con este factor era la clave fundamental de un buen artesano, puesto que las propiedades del metal pueden cambiar de forma trascendental en función de su tratamiento térmico y hacer que la pieza resultante sea excelente… o inutilizable.

Asimismo, con cualquier proceso donde se exponga un metal a altas temperaturas, ya sea en la soldadura, el corte, el mecanizado o el lijado, las propiedades del material trabajado pueden igualmente verse comprometidas, obteniendo resultados indeseados.

¿Cómo evitar la decoloración térmica del acero inoxidable? 22

El acero inoxidable y la temperatura

Hemos visto la afectación que puede tener la temperatura en los metales; si ahora añadimos una importante variable que nos indique la facilidad con la que el calor pasa a través de un material y nos concentramos en el acero inoxidable, cuya conductividad térmica es muy reducida (gráfico), obtendremos como resultado un delicado combinado que, como mínimo, nos invite a pensar que exponer un acero inoxidable a procesos con un elevado aporte térmico puede darnos algún que otro dolor de cabeza.

conductividad térmica del acero y el acero inoxidable

La zona de afectación térmica (HAZ)

Cuando aplicamos un tratamiento térmico a una pieza, de manera homogénea, podemos modificar sus características de forma global, puesto que la estructura interna se acomoda a su entorno en unas condiciones uniformes. Sin embargo, al aplicar el calor en un área localizada, la escasa conductividad térmica de este material provocará una enorme diferencia de estado entre la zona afectada y sus alrededores, generando grandes esfuerzos de tensión y estrés que provocarán una degradación química y estructural. Esta zona se denomina “Zona de Afectación Térmica” o HAZ (Heat-Affected Zone)

Especialmente en las operaciones de corte por fusión y soldadura, esta zona se puede reconocer fácilmente por una serie de franjas de colores brillantes. Los colores, causados por la oxidación de la superficie, son un indicador aproximado de la temperatura que ha alcanzado el metal, y aunque en algunos casos pueden resultar atractivos, comprometen especialmente la resistencia a la corrosión del acero inoxidable.

abrasivos para acero inoxidable

Cuanto más oscuro es el color, más espeso es el nivel de oxidación que ha afectado al metal y menor será su resistencia a la corrosión.

En la siguiente tabla podemos ver una aproximación de los colores de oxidación que se forman en el acero inoxidable Tipo 1.4301 (AISI 304) con la temperatura, puesto que el acero inoxidable se oxida:

temperaturas y colores acero inoxidable

Este espectro de colores, también denominados “tinte térmico”, se producen en función de varios factores:

procesos de transformacion del acero inoxidable

  • Contenido de cromo en la aleación. El Cromo es el principal responsable de la resistencia del material a la oxidación, y mientras mayor sea su concentración, menor va a ser su susceptibilidad para oxidarse, generando coloraciones menos intensas y resistiendo mayores tiempos de exposición.
  • Nivel de oxígeno. No hay oxidación sin Oxígeno, así que cuanto menor sea su concentración en la atmósfera existente durante el proceso de corte, soldadura o mecanizado, menor va a ser la oxidación.
  • Rugosidad superficial. Una superficie rugosa, con zonas irregulares, heterogéneas, presentará una dificultad añadida a la disipación térmica, acentuando el efecto de oxidación y originando colores más oscuros.
  • Contaminantes superficiales. Sustancias como pintura, lubricantes, óxido, o cualquier elemento de suciedad en la superficie, aunque no afectarán la extensión de la Zona de influencia Térmica, pueden potenciar la oxidación y acentuar la coloración térmica.

¿Cómo prevenir la aparición de la decoloración en los procesos de transformación del acero inoxidable?

Una vez analizadas las causas de la decoloración, podemos asumir que, para evitarla, lo más eficaz será mantener la temperatura a raya; así que intentaremos escoger o adecuar los procesos de transformación para que tengan la menor incidencia posible en el calentamiento de la pieza:

Procesos de corte

Las tecnologías de corte se dividen en aquellas que utilizan métodos mecánicos por abrasión:

  • El punzonado o el chorro de agua, que no tiene un aporte térmico y por lo tanto no provocará decoloración alguna

Las que emplean métodos térmicos, como, plasma, láser u oxicorte:

  • El corte por láser genera la zona de influencia térmica (HAF) más pequeña entre todas las técnicas de corte térmico porque aplica calor en un área muy pequeña, aunque está limitado a espesores de hasta 30mm.
  • El corte por plasma, adecuado para chapa gruesa, genera una HAF intermedia porque el pulso de plasma es más ancho que el láser.
  • El oxicorte genera la HAF más amplia de todos los sistemas de corte térmico debido al calor intenso, la velocidad lenta y las llamas anchas siendo específicamente inadecuado para el acero inoxidable, precisamente por su aporte de oxígeno, que provocará una oxidación inmediata, crítica en este material.

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Procesos de soldadura

Los aceros inoxidables pueden soldarse empleando la mayoría de los procesos comerciales de soldadura con alguna excepción, que al igual que en el caso del oxicorte, se debe precisamente a la combinación de un excesivo aporte térmico y la presencia de oxígeno, que arruinarían el material.

lijado de acero inoxidable

Los procesos más populares de soldadura son:

  • La soldadura manual con electrodo revestido (SMAW)
  • El proceso TIG
  • El proceso MIG

Aunque existen otros muchos procesos y variantes que pueden ser adecuados, la afectación térmica de cada uno dependerá de muchos parámetros y requeriría un estudio en profundidad, aunque de forma general, podemos deducir que con cualquiera de ellos, el tiempo de exposición térmica será clave en el resultado, por lo que deberemos encontrar la máxima velocidad de avance que pueda garantizarnos una soldadura eficaz.

Procesos de arranque de viruta: Mecanizado, lijado y pulido

En los tratamientos mecánicos, la aportación térmica se producirá principalmente como resultado de la fricción, por lo que nuestros esfuerzos deben centrarse en reducirla, utilizando las herramientas adecuadas que nos ofrezcan un corte rápido y eficaz, de forma que las operaciones puedan realizarse en el menor tiempo posible.

procesos de decoloracion del acero inoxidableEl uso de refrigerantes líquidos, como agua, taladrinas, o aceites de corte, reducirá la temperatura en la pieza, sin embargo, este efecto es el resultado de un descenso en la fricción, y la herramienta de corte puede perder eficacia si introducimos una capa entre esta y la pieza, que podrá mermar su capacidad de penetración, requiriendo mayor tiempo para realizar el trabajo y acumulando, al final, una mayor temperatura.  El uso inapropiado de un refrigerante ya sea por el producto en sí, por la cantidad, o por la forma de aplicarlo, puede ser perjudicial para el proceso. Debemos asegurarnos entonces si un elemento refrigerante es realmente necesario y si es así, seleccionar el más apropiado.

En el caso de procesos de lijado o esmerilado con abrasivos sobre soporte flexible, es muy importante asegurarse de que el soporte seleccionado permite el trabajo en medios húmedos, ya que no todos ellos lo permiten. De lo contrario podemos encontrarnos con que estos se elongan e incluso se degradan. En cambio, el uso de bandas de lija o discos abrasivos con el soporte adecuado, permiten el trabajo en húmedo sin ningún problema.

Dentro de esta familia de abrasivos flexibles, es posible el uso de productos que incorporan capas refrigerantes. Se trata de aditivos que actúan refrigerando localmente la zona donde los granos abrasivos inciden sobre las piezas y reducen la temperatura para limitar la aparición de decoloraciones.

La selección adecuada del grano es muy relevante: un grano que no tenga la capacidad de arrancar bien la viruta de la pieza, tendrá una mayor fricción y por lo tanto tenderá a elevar la temperatura en el área de trabajo. Por ello, la selección de la tecnología de grano es clave.

La velocidad de corte es un factor muy importante en un proceso mecánico, mientras mayor sea ésta, más rápido (generalmente) vamos a realizar el trabajo y mejor calidad de superficie obtendremos. Obviamente, la carga térmica también aumentará más rápidamente. Debemos encontrar la velocidad adecuada, que nos aporte suficiente rapidez en el trabajo sin llegar a provocar una carga térmica crítica.

Existen diversas tablas donde podemos encontrar las velocidades de trabajo adecuadas a cada proceso y material, sin embargo, la variable trascendental que condiciona estos valores es la temperatura; así que, si aumentando la velocidad de corte en nuestro proceso, conseguimos una reducción proporcional en el tiempo de exposición, la carga térmica total será siempre menor.

La velocidad de avance en un proceso mecánico nos definirá el tiempo que se requiere para realizar el recorrido necesario sobre la pieza. En definitiva, el tiempo de exposición.

Al contrario de la velocidad de corte, mientras mayor sea la velocidad de avance, menor será la carga térmica, debido a un menor tiempo de exposición y por consiguiente, la temperatura acumulada por la pieza. Sin embargo, en este caso, tanto la extracción de material acumulada como el acabado superficial empeorarán con un aumento en la velocidad de avance.

Debemos encontrar la forma de realizar la tarea en el menor tiempo posible, esto es, con la mayor velocidad de avance posible, pero comprobando que se elimina la cantidad necesaria de material y el acabado superficial es correcto.

¿Cómo eliminar decoloraciones en acero una vez se han producido?

Como hemos visto, las decoloraciones o tinte térmico son un indicador de una oxidación en la capa superficial del acero, donde la resistencia a la corrosión quedará comprometida. Si en nuestro proceso de transformación no hemos podido impedir la decoloración, debemos proceder a su eliminación, lijando hasta exponer la capa subyacente y reactivar el proceso de pasivación natural del acero inoxidable.

Dependiendo del color (espesor de la capa oxidada) deberemos profundizar mas o menos para eliminar-la por completo. Para ello se recomienda utilizar un disco abrasivo de grano cerámico con refrigerante incorporado, que le garantizará un corte frio y un trabajo rápido, de forma que no se vuelva a crear una zona de afectación térmica.

Consulte con los expertos en abrasivos flexibles sobre los diversos formatos y tamaños de grano adecuados a cada caso. Descubre más información sobre este material, su relación con la arquitectura en el mundo abrasivo o cómo satinar acero inoxidable.

Acero Inoxidable: La arquitectura en el mundo abrasivo

El acero inoxidable es un material atractivo para proyectos de construcción debido a su longevidad, resistencia a la corrosión, propiedades higiénicas y la disminución que ha sufrido su precio. Ello ha comportado un gran incremento en sus usos para construir edificios emblemáticos como  hospitales, empresas, museos, escuelas, aeropuertos, casas y centros comerciales, con lo que la demanda de este metal no deja de crecer.

Aparte de las propiedades que en ambientes con un cierto nivel de humedad ambiental convierte al acero inoxidable en prácticamente imprescindible, como son las zonas costeras, sus propiedades estéticas y de durabilidad, con menores necesidades de mantenimiento, han hecho que su aplicación se haya extendido tremendamente.

arquitectura y acero inoxidable

Cómo afecta la arquitectura y el acero inoxidable al mundo de los abrasivos

La relación entre el uso de acero inoxidable en la construcción y la aplicación de los abrasivos no puede ser más directa. Desde el producto base sin acabado específico que sale de las acerías hasta el que vemos en las mencionadas construcciones, es necesario tratar el acero inoxidable en distintas fases.  Es preciso dar un aspecto visual a las chapas o tubos que se emplearán, ya sea el pulido espejo, el satinado o el esmerilado, según especifique el diseño del arquitecto.

Acero Inoxidable: La arquitectura en el mundo abrasivo 23

Para obtener cualquiera de dichos acabados, es preciso el uso de distintos tipos de abrasivo y un uso correcto influirá decisivamente en las propiedades inoxidables de este metal. Un proceso de esmerilado incorrecto puede conducir a que el metal no quede bien pasivado y aparezcan señales de corrosión prematura.

Un correcto almacenamiento y protección de los elementos tras estos procesos también es crítico, dado que la capa protectora que se obtiene en la superficie de esta familia de metales durante el proceso natural de pasivación, podría no haberse creado correctamente si no se dan ciertas condiciones, por esto es importante corregir defectos en el acero inoxidable.

Otro uso tradicional de abrasivos se da en la preparación de las piezas que deberán ser unidas, como retoques dimensionales, rectificado de extremos de piezas (por ejemplo abocardado de tubos), achaflanado previo a soldeo, etc.

Para su montaje y fijación, pueden entrar en juego procesos de soldadura, también decisivos para evitar que aparezcan defectos en las zonas soldadas y su entorno.

Ello es especialmente relevante cuando este proceso tiene lugar en el punto de destino o montaje de los elementos, donde la atmósfera suele tener mayores niveles de humedad.

Las aplicaciones de abrasivos en aceros inoxidables son uno de los mayores campos de especialización en VSM.

Nuestros amplios conocimientos técnicos en esta área, apoyados nuestra continua investigación y desarrollo nos permite mantener una posición de liderazgo en este sector.

Diferentes familias de abrasivos como:

VSM ACTIROX >VSM CERAMICS > VSM ILUMERON >VSM GRAIN >VSM SURFACE CONDITIONING

Permiten cubrir la mayor parte de necesidades de nuestros clientes. Desde las capacidades para desbastar de nuestras familias VSM Actirox y VSM Ceramics, hasta los niveles de acabado más exigente, tanto el esmerilado o pre-pulido de VSM Compact Grain o VSM Ilumeron, como el satinado de VSM Surface Conditioning.

En nuestro apartado aplicaciones de abrasivos puedes obtener más información sobre nuestros productos y sus aplicaciones. En nuestro blog podrás aprender más sobre abrasivos, como el artículo en el que te contamos cómo satinar acero inoxidable.