disco desbaste archivos - VSM

CÓMO SANEAR DE FORMA EFICIENTE LOS DIFERENTES TIPOS DE UNIONES DE SOLDADURA

La soldadura ha sido y continuará siendo el proceso más eficaz y fiable para unir piezas metálicas con garantías de calidad. Existe una gran variedad de procesos de soldadura, según los materiales y los requerimientos. Cuando se necesita una unión resistente y duradera en el sector de la calderería, se suelen emplear métodos que incluyen un aporte de material para reforzar el conjunto soldado, y que genera siempre un exceso o protuberancia que, en algunos casos, las normativas impiden rebajar para evitar el debilitamiento del conjunto. En la mayoría de las ocasiones se requiere una corrección o saneado.

En este artículo intentaremos aclarar el cómo y porqué deben ser saneados los cordones de soldadura y los abrasivos más adecuados para realizar este proceso con garantías.

Preparación previa a soldadura

Uno de los aspectos más importantes a la hora de unir dos piezas, es el estado superficial de la zona por donde se van a unir, y por ello, es muy importante asegurar que la superficie esté limpia y libre de impurezas u oxidaciones que comprometerían la resistencia de la soldadura.

Ya sea para biselado o una zona específica de soldeo, preparar adecuadamente la superficie antes de soldar es crucial, para evitar que ciertos elementos contaminantes queden atrapados en el baño de la soldadura convirtiéndose en el origen de diversos problemas que podrían desencadenar un fallo estructural o rotura posterior.

ACTIROX-angle-grinder-bevelling (1)

Para asegurar la efectividad de la unión, se debe realizar una limpieza de la zona suave lijado mecánico con un abrasivo flexible en grano basto, entre 40 y 80, comprobando siempre que no queden impurezas ni decoloraciones térmicas, ya que, éstas son de por sí una oxidación.

Si es necesario realizar un biselado, con un abrasivo cerámico conformado en grano 36 servirá para, en un solo paso, desbastar a la vez que dejar una rugosidad superficial adecuada para el soldeo directo sin necesidad de afinar.

 

Tipos de procesos de saneado

Existen varios tipos de uniones mediante soldadura, por ello, también existen diferentes formas de sanear correctamente una soldadura:

  • Acabado de la soldadura

En una soldadura metálica con aportación, es inevitable la formación de un cordón en forma de protuberancia sinuosa, que responde a un exceso de material necesario para asegurar que el baño cubre completamente la zona de unión, sin partes que dimensionalmente pudieran ser más estrechas y débiles que la propia pieza a unir.

Un correcto acabado superficial de la zona de unión será crucial en su resistencia y durabilidad, a parte de una simple cuestión estética. Un buen procedimiento de soldadura puede no ser eficaz si no se presta atención al acabado final. En función de la pericia del soldador, o de si es un proceso manual o automático, este cordón puede mostrar un mejor o peor aspecto, aunque la decisión de rebajar o no esa protuberancia, puede responder a varios condicionantes como podremos ver a continuación.

  • Saneado simple sin rectificado

Existen varios procedimientos de soldadura con instrucciones específicas, donde se prohíbe expresamente el rectificado del cordón de soldadura, especialmente en el sector de la calderería pesada y en aceros al carbono, ya sea porque la unión que va pintada está en una zona no visible, porque no debe cumplir una función estética, o para evitar el riesgo de un rectificado excesivo que debilite la unión, en especial en las uniones a tope.

En estos casos se puede realizar un saneado mecánico simple con un abrasivo que no sea muy agresivo y sea adaptable (disco de vellón abrasivo, borrador, unitized…) que eliminará las impurezas superficiales sin llegar a modificar la morfología propia del cordón proporcionando una ligera rugosidad, suficiente para que un recubrimiento se adhiera correctamente.

sanear uniones soldaduras

 

En el caso del acero inoxidable, donde no acostumbra a pintarse o recubrirse la unión, (puesto que es un material que se suele escoger precisamente por no requerir protección), existen diversos casos donde se opta por no rectificar el cordón, ya que un buen cordón de soldadura puede ser más vistoso y atractivo que una superficie rectificada y pulida, cumpliendo así, una función estética a la vez que un ahorro de tiempo.

Las construcciones en acero inoxidable suelen tener grosores mucho menores que en acero al carbono, lo que implica un mayor riesgo de debilitamiento por un exceso de rectificado accidental

 

  • Rebaje, calibrado o rectificado de la soldadura

Existen diversos motivos por los que debe rebajarse una soldadura ya que esta operación en la mayoría de los casos, lejos de debilitar la unión, puede hacerla más efectiva siempre que no llegue a comprometerse su espesor.

Un buen procedimiento de rebaje en un cordón de soldadura puede mejorar muchos aspectos del producto final. Desde la estética, hasta su resistencia y durabilidad.

Un cordón o costura será siempre un elemento extraño o “postizo” dentro de un conjunto soldado. Como se ha comentado antes, una soldadura realizada con esmero en acero inoxidable puede llegar a ser muy vistosa y atractiva. El aspecto general del conjunto suele ser más limpio e indicar mejor calidad si no se observan costuras. Por otra parte, suavizar las transiciones de ese cordón o “protuberancia” disminuirá también tensiones superficiales que podrían desencadenar grietas, especialmente en soldaduras que presenten muchas irregularidades.

En materiales con poca conductividad térmica, como los aceros inoxidables, un proceso de soldadura generará también una ZAT o Zona de Afectación Térmica que será más crítica en la superficie, donde la alta temperatura en contacto con el Oxigeno provocará una decoloración como respuesta a una oxidación superficial. Con un leve esmerilado superficial se conseguirá eliminar esta zona decolorada u “oxidada” favoreciendo la generación de una capa pasivante, que protegerá la pieza de forma eficaz.

Y finalmente, un correcto rebaje y esmerilado proporcionará también un mejor ajuste en el caso que las piezas soldadas deban fijarse a otras piezas.

Descripción de la imagen 1
Descripción de la imagen 2

Abrasivos para trabajar un cordón de soldadura

Para el saneado de soldadura existen varios formatos de abrasivos, pero es importante descubrir cuál es el óptimo según tu proceso de saneamiento.

discos de desbaste

  • Discos de desbaste: Van destinados al trabajo manual. Es un producto económico, pero por el contrario muy ruidoso y de acabados muy pobres. Suele generar unos tiempos de proceso muy lentos y unas vibraciones muy elevadas, aunque tiene una ventaja especial al permitir el trabajo en punta y es que puede llegar a recodos donde los demás formatos no pueden.

discos de láminas

  • Discos de láminas: Su uso va enfocado a las aplicaciones manuales. Pueden ser de corindón, circonio o grano cerámico. Aunque es una herramienta muy versátil y fácil de utilizar para desarrollar diversas tareas, no es el abrasivo más rápido ni efectivo en procesos masivos o repetitivos.

 

discos de fibra

  • Discos de fibra: Son la alternativa más efectiva para acelerar los tiempos de proceso. Su capacidad de corte es la mayor de todas las que se analizan en este apartado., pudiéndolos combinar con un plato de soporte más duro o flexible según la necesidad y comodidad del operario.

 

 

discos de velour

  • Discos de velour: Son una herramienta muy versátil para el uso en procesos de afinado donde se pretenda solamente remover cordones de muy baja aportación o realizar pasos de acabado fino y pulido. Al igual que los discos de fibra, se pueden combinar con un plato de soporte más duro o flexible según la necesidad y comodidad del operario.

 

bandas de lija

  • Bandas de lija: Si existe la posibilidad de utilizar un cabezal de lijado con banda, a las ventajas del disco de fibra se le puede sumar un rendimiento mucho más elevado por la gran superficie y carga de grano de que disponen. Son la solución más rentable en procesos automatizados.

 

 

La efectividad de una unión soldada puede verse seriamente comprometida por una mala preparación o un saneado deficiente, por ello, es importante conocer los abrasivos adecuados para el proceso, además de los diferentes procesos de saneamiento que se pueden realizar.   

En VSM Abrasivos, somos especialistas en la fabricación de abrasivos flexibles y en su aplicación. Si todavía tienes dudas sobre cómo preparar, sanear o rebajar una soldadura contacta con nosotros y te ayudaremos.

Discos de desbaste flexibles vs discos rígidos

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 de desbaste flexibles vs discos rígidos 1
Discos de desbaste flexibles vs discos rígidos 2
Discos de desbaste flexibles vs discos rígidos 3

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.

discos abrasivos de desbaste rigidos
origenes disco abrasivo desbaste rigido

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.

disco abrasivo flexible
Composición disco flexible
disco abrasivo rigido
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.

composicion grano ceramico actirox

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.

graficos vibraciones arranque viruta

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 abrasivo flexible grano
Acabado con Abrasivo flexible Grano 24                   

 

acabado abrasivo rigido grano
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.