Selección del abrasivo perfecto para fabricación metálica: guía práctica

Es un desafío cumplir los objetivos de fabricación metálica sin seleccionar el abrasivo adecuado. Numerosos factores se combinan para determinar cuáles usar. Sin embargo, los consejos aquí proporcionan información útil para lograr los resultados deseados y evitar trampas.

Comprender cómo algunos abrasivos y métodos podrían afectar el material

Un excelente punto de partida es verificar cómo diferentes tipos de abrasivos y formas de usarlos podrían resultar inapropiados para el material base. Por ejemplo, la acumulación de calor de una muela de desbaste podría decolorar el acero inoxidable. Eso no es un problema si la pieza eventualmente se pintará, pero podría convertirse en un problema de lo contrario.

Otro hecho a tener en cuenta sobre el acero inoxidable es que los contaminantes superficiales pueden dañar su película protectora de óxido. Si eso sucede, la corrosión puede comenzar inmediatamente después. Por eso algunos fabricantes usan cepillos rotativos en lugar de discos de desbaste al eliminar recubrimientos u óxido del material.

Los cepillos son comparativamente menos propensos a obstruirse con partículas que podrían dañar el acero inoxidable. Las personas involucradas en la fabricación también deben estar conscientes de los riesgos de contaminación cruzada del acero inoxidable. Por ejemplo, una vez que alguien usa un cepillo de alambre en acero al carbono, la mejor práctica es mantenerlo alejado del acero inoxidable.

Un método abrasivo que produce calor también podría dañar el aluminio debido a su bajo punto de fusión. Más específicamente, el calor podría hacer que el metal se pegue al abrasivo, volviéndose eventualmente tan severo que el material acumulado sea más alto que el grano de corte. En tales casos, el abrasivo ya no puede funcionar como se espera [1].

Conocer cualquier complicación potencial que pueda ocurrir al usar medidas abrasivas específicas en metales particulares ayudará a los fabricantes a aumentar sus tasas de éxito. Además, ese conocimiento podría reducir los costos asociados con consecuencias no intencionadas durante el acabado.

Sopesar consideraciones de costo con vidas útiles promedio

El presupuesto de un proyecto de trabajo en metal también puede influir en la elección del abrasivo de una persona. Sin embargo, un individuo debería intentar no obsesionarse demasiado con el costo inicial como factor decisivo.

Por ejemplo, una muela de desbaste más apropiada para un presupuesto ajustado también puede tener una vida útil más corta. En tales casos, a menudo tiene más sentido financiero gastar más dinero y disfrutar de la capacidad de usar una herramienta abrasiva durante un período más largo.

Por ejemplo, los abrasivos de grano cerámico pueden tener el doble de costos iniciales que otras opciones. Sin embargo, generalmente duran el doble.

Otra consideración valiosa es cómo el desgaste continuo afecta el rendimiento de un abrasivo. Los granos de circonio y cerámica se fracturan y continúan removiendo material rápidamente incluso a medida que se desgastan. Sin embargo, un grano de óxido de aluminio proporciona una velocidad de corte rápida al comienzo de su vida que disminuye con el uso [2].

Otro aspecto que puede influir en el costo y la vida útil de un abrasivo es si el usuario lo descarta en el momento apropiado. Algunas personas no se dan cuenta de que pueden usar una muela de desbaste hasta que el centro de esta se desgasta.

Además, un disco de lijas seguirá funcionando bien a pesar de verse desgastado. Los usuarios pueden seguir confiando en ellos hasta que puedan ver el epoxi o adhesivo a través de las lijas del abrasivo.

Considerar cómo diferentes abrasivos afectan la preparación para pintar

Cuando las personas trabajan en proyectos de fabricación metálica que incluirán superficies pintadas, es especialmente necesario mostrar previsión. Eso es porque usar el abrasivo para lograr un patrón de rayado uniforme en la superficie ayudará al material a retener la pintura, particularmente cuando las especificaciones requieren aplicar pintura hasta alcanzar un cierto espesor.

Sin embargo, antes de que las personas comiencen a usar un abrasivo en el metal en preparación para pintar, deben asegurar que haya una superficie limpia. El chorro abrasivo es un método comúnmente elegido para limpiar materiales antes de pintarlos. Dado que implica el uso de medios inertes, el chorro abrasivo no causará una reacción química con la superficie metálica objetivo. Después de limpiar la superficie lo suficiente, quienes trabajan con el material deben anticipar la necesidad de usar varios abrasivos en diferentes etapas [3].

Evaluar qué opciones de grano funcionan mejor

A menudo se comienza con un abrasivo grueso de grano 36-80 para nivelar soldaduras, suavizar rayones profundos y eliminar salpicaduras de soldadura. Si el material tiene una soldadura alta o salpicaduras de soldadura, el abrasivo de grano 36 eliminará el material eficientemente.

Sin embargo, un abrasivo de grano 60 u 80 es menos agresivo y probablemente la mejor opción cuando el material tiene salpicaduras y altura de soldadura prominentes [4].

A continuación, el uso de discos de desbaste ligero y mezcla en el metal puede minimizar los picos y valles. El resultado ideal es tener un patrón consistente caracterizado por una pequeña distancia entre los picos y valles. Cuando los picos son demasiado profundos, se llenarán de pintura y aumentarán el tiempo total requerido para cubrir la superficie. Sin embargo, la pintura puede descascararse cuando los picos y valles son demasiado pequeños.

También es esencial considerar que usar un abrasivo demasiado grueso al principio podría resultar contraproducente. Eso es porque cuando las personas necesitan un acabado suave, un abrasivo de grano grueso podría crear rayones profundos en el metal que tardan más en eliminarse durante los pasos posteriores. La alternativa es usar granos más finos en el primer paso. Hacer eso puede tomar más tiempo inicialmente, pero podría eliminar algunos otros pasos.

Algunos fabricantes también optan por usar discos de lijado orbital en sus segundos o terceros pasos al preparar metal para pintar. Hacer eso crea un patrón circular en el metal. Sin embargo, trabajar con una lijadora orbital aleatoria a continuación podría hacer que ese aspecto de la superficie sea menos notable al descomponer sus picos y valles.

Cuando las personas trabajan con nuevos abrasivos mientras preparan metal para pintar, también deberían experimentar usando los productos en piezas de metal de desecho o partes no críticas. Tales pruebas les permiten evaluar los resultados sin lidiar con resultados no deseados costosos.

Pensar en usar mezclas de abrasivos diseñados

Algunos fabricantes de metal pueden encontrar que los abrasivos diseñados hechos de granos mezclados podrían darles los acabados deseados, especialmente cuando trabajan con aleaciones y aceros que no siempre se adaptan bien a las muelas de desbaste de precisión.

Una investigación en profundidad involucró el uso de tecnología de sinterización de gel sembrado (SG) para hacer abrasivos de grano de óxido de aluminio cerámico altamente puro. El enfoque SG inserta semillas de alúmina nanoestructuradas. Crea una estructura heterogénea de cristalitos de 100 a 500 nanómetros. Puede convertirse en un abrasivo efectivo con una tasa de fractura controlada [5].

Los ingenieros involucrados en esta prueba usaron muelas de desbaste hechas de grano Targa al 100 %, 50 % y 30 %. Mientras que las versiones del 30 % y 50 % mostraron una potencia de desbaste consumida similar en todas las condiciones de desbaste, la rueda Targa al 100 % consumió un 6 %-8 % más de potencia durante todas las pruebas en comparación con las ruedas con porcentajes más altos de otros materiales. Sin embargo, la conclusión es que esta diferencia no creó problemas para la mayoría de las superficies de trabajo [5].

La principal excepción es cuando las personas trabajan con materiales que tienen baja difusividad térmica. En tales casos, la diferencia de potencia de la rueda diseñada al 100 % podría causar daño térmico, incluyendo agrietamiento. En general, sin embargo, la rueda diseñada al 100 % mostró tasas consistentemente altas de remoción de metal, permitiendo tasas de productividad aumentadas sin desgaste excesivo de la muela de desbaste.

La selección de abrasivos contribuye al éxito del proyecto

Como muestran los ejemplos aquí, tomarse el tiempo para elegir cuidadosamente los abrasivos para los próximos proyectos de trabajo en metal puede reducir el dinero total gastado o el esfuerzo requerido para completar el trabajo. Además, las propiedades de ciertos materiales pueden significar que las personas deberían considerar ciertos materiales abrasivos inapropiados desde el principio.

Sin embargo, sopesar tales factores antes de comenzar un proyecto es una de las mejores formas de ayudar a que vaya bien. Además, aprender qué funciona mejor para ciertos materiales y proyectos previene errores posteriores.