Prueba de Chispas Explicada: Guía Completa para Clasificar Materiales Ferrosos

¿Qué es la Prueba de Chispas?

La prueba de chispas es un método para determinar la clasificación general de materiales ferrosos. Normalmente implica tomar un trozo de metal, usualmente chatarra, y aplicarlo a una muela abrasiva para observar las chispas emitidas.

Estas chispas pueden compararse con una tabla o con chispas de una muestra de prueba conocida para determinar la clasificación. La prueba de chispas también puede usarse para clasificar materiales ferrosos, estableciendo la diferencia entre uno y otro al notar si la chispa es la misma o diferente.

La prueba de chispas se usa porque es rápida, fácil e económica. Además, las muestras de prueba no tienen que prepararse de ninguna manera, así que a menudo se usa un trozo de chatarra. La principal desventaja de la prueba de chispas es su incapacidad para identificar un material positivamente; si se requiere identificación positiva, se debe usar análisis químico. El método de comparación de chispas también daña el material probado, al menos ligeramente.

La prueba de chispas se usa más a menudo en salas de herramientas, talleres de maquinado, talleres de tratamiento térmico y fundiciones.

¿Cómo Hacer una Prueba de Chispas?

Un esmeril de banco se usa usualmente para crear las chispas, pero a veces esto no es conveniente, así que se usa un esmeril portátil. En cualquier caso, la muela abrasiva debe tener velocidad superficial adecuada, al menos 23 m/s (4500 pies de superficie por minuto), pero debería estar entre 38 y 58 m/s (7500–11,500 sfpm).

La muela debe ser gruesa y dura, por lo que a menudo se emplean óxido de aluminio o carborundo. El área de prueba debe estar en un área donde no haya luz brillante brillando directamente en los ojos del observador. Además, la muela abrasiva y el área circundante deben estar oscuras para que las chispas puedan observarse claramente. La muestra de prueba se toca ligeramente a la muela abrasiva para producir las chispas.

Las características importantes de la chispa son color, volumen, naturaleza de la chispa y longitud. Ten en cuenta que la longitud depende de la cantidad de presión aplicada a la muela abrasiva, así que esto puede ser una herramienta de comparación pobre si la presión no es exactamente la misma para las muestras. Además, la muela abrasiva debe vestirse frecuentemente para remover acumulación metálica.

Método de Aire Comprimido

Otro método menos común para crear chispas es calentar la muestra a calor rojo y luego aplicar aire comprimido a la muestra. El aire comprimido suministra suficiente oxígeno para encender la muestra y emitir chispas.

Este método es más preciso que usar un esmeril porque siempre emitirá chispas de la misma longitud para la misma muestra. El aire comprimido aplica, en esencia, la misma "presión" cada vez. Esto hace que las observaciones de la longitud de la chispa sean una característica mucho más confiable para comparación.

Prueba de Chispas Automatizada

La prueba de chispas automatizada se ha desarrollado para eliminar la dependencia de la habilidad y experiencia del operador, aumentando así la confiabilidad.

El sistema se basa en espectroscopía, espectrometría y otros métodos para "observar" el patrón de chispas. Se ha encontrado que este sistema puede determinar la diferencia entre dos materiales que emiten.

Características de las Chispas

• Hierro forjado: Las chispas de hierro forjado fluyen en líneas rectas. Las colas de las chispas se ensanchan cerca del final, similar a una hoja.
• Acero dulce: Las chispas de acero dulce son similares a las de hierro forjado; excepto que tendrán pequeños tenedores y sus longitudes variarán más. Las chispas serán de color blanco.
• Acero de medio carbono: Este acero tiene más bifurcación que el acero dulce y una amplia variedad de longitudes de chispas, con más cerca de la muela abrasiva.
• Acero de alto carbono: El acero de alto carbono tiene un patrón de chispas arbustivo (mucha bifurcación) que comienza en la muela abrasiva. Las chispas no son tan brillantes como las de acero de medio carbono.
• Acero al manganeso: El acero al manganeso tiene chispas de longitud media que se bifurcan dos veces antes de terminar.
• Acero de alta velocidad: El acero de alta velocidad tiene una chispa roja tenue que chispea en la punta.
• Acero inoxidable serie 300: Estas chispas no son tan densas como las de acero al carbono, no se bifurcan, y son de color naranja a pajizo.
• Acero inoxidable serie 310: Estas chispas son mucho más cortas y delgadas que las de la serie 300. Son de color rojo a naranja y no se bifurcan.
• Acero inoxidable serie 400: Las chispas de la serie 400 son similares a las de la serie 300, pero son ligeramente más largas y tienen tenedores en los extremos de las chispas.
• Hierro fundido: El hierro fundido tiene chispas muy cortas que comienzan en la muela abrasiva.
• Aleaciones de alta temperatura de níquel y cobalto: Estas chispas son delgadas y muy cortas, son de color rojo oscuro, y no se bifurcan.
• Carburo cementado: El carburo cementado tiene chispas bajo 3 pulgadas, que son de color rojo oscuro y no se bifurcan.
• Titanio: Aunque el titanio es un metal no ferroso, emite una gran cantidad de chispas. Estas chispas son fácilmente distinguibles de los metales ferrosos, ya que son de un color blanco muy brillante, cegador.