Chorreo Abrasivo Robótico: Mejora de Calidad y Seguridad Laboral

El chorreo abrasivo implica usar aire comprimido para proyectar granalla sobre una superficie para limpiarla, como para eliminar contaminantes o recubrimientos antiguos. Esta técnica también sirve para texturizar hormigón vertido o cambiar la textura de un sustrato. Ha habido un interés creciente en tecnologías de chorreo robótico.

Eso se debe principalmente a que el método tradicional incluye riesgos significativos. Los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC) de EE. UU. advierten que esta técnica plantea varios riesgos simultáneos para los trabajadores.

Muchas de esas amenazas provienen del polvo asociado con las partículas chorreadas, que podrían entrar en los pulmones y causar daño. Además, pueden surgir problemas debido a los recubrimientos del sustrato. Quizás el objetivo sea usar chorreo abrasivo para quitar capas de pintura con plomo. Si es así, el proceso puede generar partículas que podrían interferir con el sistema nervioso.

También hay riesgos asociados con las partículas chorreadas. Podrían lastimar al operador o a cualquiera en las cercanías si se dirigen mal. Aún no es una práctica generalizada usar tecnologías de chorreo robótico. Sin embargo, los tomadores de decisiones que eligen esa ruta podrían encontrar que el proceso se vuelve más seguro y proporciona resultados de mayor calidad.

Uso de robótica con pocos o ningún conocimiento de programación

Muchas personas pueden gustar la idea de usar robots para necesidades de chorreo abrasivo, pero la suposición de que necesitan programar la máquina podría hacer la idea menos atractiva. Afortunadamente, la programación compleja no siempre es una necesidad. Muchos robots industriales son cada vez más fáciles de usar, lo que los hace atractivos para un segmento de mercado potencial más amplio.

Un robot de chorreo llamado Alpha 1 se comercializó como la primera máquina de su tipo que no necesitaba programación previa para funcionar. En su lugar, el bot presentaba una cámara 3D que le permitía crear un plan de chorreo sin intervención humana. No siempre es posible ejecutar un robot de chorreo sin hacer ningún tipo de programación primero. Sin embargo, las personas no deberían dejar que su falta de experiencia en esa área les desanime de invertir potencialmente en estos robots.

Es más fácil centrarse en los resultados positivos esperados cuando los modelos permiten acortar o eliminar el tiempo dedicado a la programación. La principal ventaja de esta configuración es que mantiene a los operadores fuera de las zonas más peligrosas. Hay una probabilidad mucho menor de lesionarse al supervisar el robot desde una mayor distancia.

Además, los robots sobresalen en tareas repetitivas. Incluso las personas más detallistas eventualmente se fatigan, lo que podría sacrificar la calidad y elevar los riesgos de seguridad. Incorporar equipos robóticos podría abordar esos desafíos.

Lograr consistencia en trabajos masivos

Incorporar robots a la fuerza laboral a menudo resulta en resultados fiables sin someter a los trabajadores a demasiada tensión. Los tomadores de decisiones en una planta de automóviles compraron robots colaborativos para reducir los riesgos musculoesqueléticos que plantean algunas tareas de montaje.

El estrés excesivo en el cuerpo también puede ocurrir durante tareas de chorreo abrasivo. Son especialmente probables cuando se trabaja en estructuras grandes. Se usaron robots para chorrear con arena el Puente del Puerto de Sídney en Australia. Greg Peters, gerente de diseño de ingeniería del proyecto, dijo: "Debido a la fatiga durante el chorreo con arena, incluso los trabajadores experimentados no pueden lograr resultados tan consistentes [como los que resultan de los robots haciendo el chorreo]."

Continuó: "Operar el sistema no podría ser más simple: Los robots ligeros se posicionan manualmente en un simple sistema de riel. Escanean automáticamente la estructura de acero, generando un mapa 3D. Luego comienza el trabajo." El escaneo automatizado también ahorra tiempo, ya que el puente cuenta con 485.000 metros cuadrados de acero. El chorreo con arena es parte de la protección contra corrosión continua que la estructura requiere.

Antes de usar los robots, el trabajo requería hasta tres personas para colgarse y moverse en posiciones ergonómicamente desfavorables. Sin embargo, con la ayuda de robots, un individuo puede supervisar y operar hasta dos máquinas. Alguien también se encarga del trabajo más detallado después de que los robots terminan.

Búsqueda de mejora continua

El uso de tecnologías de chorreo robótico no es la única forma de hacer el proceso más seguro. Algunos productos en el mercado están diseñados específicamente para producir hasta un 92% menos polvo que las técnicas tradicionales de chorreo en seco. Mejorar un proceso trata de identificar los defectos asociados y explorar opciones para superarlos.

En un caso, investigadores desarrollaron un robot que realizaba chorreo abrasivo con almidón de maíz (cornstarch) para quitar pintura de aviones. Los métodos convencionales para hacer el trabajo suelen involucrar amoladoras manuales o productos químicos agresivos. Esas opciones podrían ser físicamente exigentes o peligrosas para las personas que las usan.

El equipo optó por un método semi-automatizado. Marcel Honegger, quien lideró el proyecto, explicó: "El grado de precisión necesario requiere el uso de robots, por supuesto. Sin embargo, en lugar de programar un robot totalmente automático, hemos creado un sistema de colaboración donde los trabajadores usan el robot como una herramienta inteligente, como un brazo de alta precisión extendido, por así decirlo. Gracias a su alta precisión, el sistema solo quita la pintura, mientras que la superficie del componente debajo permanece intacta."

Honegger continuó: "Además, este procedimiento también es más eficiente y ecológico que los métodos convencionales. No se usan agentes químicos: el aparato solo depende del almidón de maíz como material de chorreo. El almidón se contiene en un circuito cerrado, pasando por la boquilla varias veces. Finalmente, los usuarios finales también se beneficiarán del nuevo sistema ya que implica mucho menos esfuerzo físico que la eliminación convencional de pintura."

Aumentar capacidad manteniendo alta calidad

Las tecnologías de chorreo robótico pueden funcionar bien para ayudar a las empresas a lograr escalabilidad sin impactar negativamente la calidad. Tal fue el caso de C&C Marine and Repair de Luisiana, que usa chorreo abrasivo en barcazas. Tony Cibilich, presidente y propietario de la empresa, dice que la intención original no era centrarse en el chorreo abrasivo con robots. Sin embargo, los planes cambiaron después de que los representantes supieron lo que era posible de una empresa finesa especializada en robots de chorreo para vagones de ferrocarril y contenedores.

"... Nos dimos cuenta rápidamente de que había una oportunidad para adaptar esta tecnología para la industria de barcazas. Estábamos decididos a crear un proceso de chorreo y pintura de barcazas que fuera mejor para el medio ambiente, más seguro para nuestros empleados y más eficiente", dijo Cibilich.

C&C terminó con una unidad de chorreo robótico y móvil hecha a medida, específicamente diseñada para la industria marina. Cibilich dijo que la nueva configuración ha duplicado la capacidad de la empresa e incluso significó que podría trabajar en cosas distintas a barcazas, incluyendo componentes estructurales y ensamblajes. La empresa usa granalla de acero como medio de chorreo principal. Los representantes encontraron que causaba una adhesión de pintura al acero superior, resultando en menos trabajos de pintura necesarios durante la vida útil de la barcaza.

C&C también opera su unidad de chorreo robótico en interiores. Esto evita que el medio de chorreo termine en las vías fluviales adyacentes. Además, un sistema de filtración de aire captura más del 99% de las partículas de chorreo. Esto lo hace más seguro para los trabajadores al prevenir la inhalación accidental y permite a la empresa reutilizar la granalla de acero aproximadamente 150 veces en lugar de enviarla a vertederos.

Los miembros del equipo que operan el robot de chorreo lo hacen desde dentro de una sala de control separada, climatizada. Además, ya no hay necesidad de montar andamios para trabajos de chorreo en altura. En su lugar, los operadores pueden maniobrar el robot al nivel requerido, ahorrando tiempo y mejorando la seguridad general.

Las tecnologías de chorreo robótico mejoran los flujos de trabajo

Estos ejemplos muestran cómo el uso de robots para chorreo abrasivo puede mantener a las personas más seguras y mejorar los resultados. Aplicar tecnologías de chorreo robótico requiere tiempo y dinero para hacerlo correctamente, pero los beneficios suelen ser sustanciales.