Elija el Abrasivo Perfecto para Remoción de Metal y Acabado: Guía Práctica

¿Cómo selecciona el abrasivo adecuado para el trabajo en cuestión? Lo más probable es que sea por prueba y error. Aprenda cómo seleccionar un abrasivo apropiado para su aplicación en esta guía.

Los abrasivos son una herramienta a menudo pasada por alto pero críticamente importante para cualquier taller de máquinas. Preparación de soldadura inadecuada, operaciones de desbarbado que consumen tiempo, acabados superficiales que no cumplen especificaciones de dibujo —estos son solo algunos de los resultados problemáticos de usar el abrasivo incorrecto.

Sin embargo, con miles de opciones de productos, seleccionar la mejor cinta, almohadilla, tela o rueda para esta operación de remoción de metal más fundamental puede ser tan desafiante como elegir la fresa de extremo o herramienta de torneado correcta para ese trabajo de titanio que hizo la semana pasada. Y dado que el pulido y desbarbado a menudo son la última operación para muchas piezas, usar el abrasivo incorrecto puede ser un error muy costoso.

Use el Grano Abrasivo Correcto para el Trabajo

A pesar de la amplia variedad de formas, granos, agentes aglutinantes y tipos de medios abrasivos disponibles, cada uno puede agruparse como abrasivos aglutinados (ruedas, típicamente), abrasivos recubiertos (lija, cintas y discos) o abrasivos no tejidos (almohadillas manuales, ruedas de aletas, etc.). Además, medios sueltos se usan en gabinetes de chorro y pulverizadores manuales. Todos estos abrasivos funcionan de la misma manera, usando lo que son esencialmente rocas puntiagudas y afiladas para remover metal de una pieza.

El material y geometría de la pieza son factores clave para decidir el tipo de abrasivo a usar. Como regla, el aluminio requiere un abrasivo diferente que el hierro —y el hierro necesita uno diferente del Inconel. ¿Cómo sabe si tiene el correcto para el trabajo? La cantidad de remoción de material juega un papel. Por ejemplo, la preparación de soldadura y el desbaste requieren grados más gruesos, pero las operaciones de acabado necesitan unos más finos. Cada uno puede requerir un aglutinante o tipo de abrasivo diferente, independientemente del material de la pieza.

Para la mayoría de las piezas, estas "rocas" caen en una de las siguientes categorías: óxido de aluminio, carburo de silicio y alúmina de circonio.

Óxido de Aluminio

Usado en todo, desde pasta de dientes hasta implantes de rodilla, el óxido de aluminio es un material duro, químicamente inerte que se forma cuando el aluminio interactúa con el oxígeno. Piénselo como "óxido de aluminio". Para uso abrasivo, los cristales de óxido de aluminio, también conocidos como corindón, están comúnmente disponibles en blanco, rosa y marrón, diferenciándose principalmente en dureza y pureza. El óxido de aluminio es uno de los abrasivos más comúnmente usados, ofreciendo una solución rentable y predecible en una amplia gama de aplicaciones.

Carburo de Silicio

Los cristales de carburo de silicio son duros, delgados y muy afilados —de hecho, los únicos materiales más duros que el carburo de silicio son el diamante y el nitruro de boro cúbico. Desafortunadamente, la dureza y forma del carburo de silicio lo hacen frágil, así que aunque corta rápido, también tiende a descomponerse un poco más rápido que otros abrasivos, especialmente bajo fuerzas extremas. Así que los abrasivos de carburo de silicio son los más adecuados para operaciones de acabado como granallado de acero inoxidable o donde se aplican presiones de corte ligeras.

Alúmina de Circonio

La alúmina de circonio es básicamente óxido de aluminio que ha sido endurecido con circonio. Esto la hace entre los abrasivos más resistentes al desgaste, ideal para operaciones de rectificado pesado, desbaste (remover rebabas y líneas de partición en fundiciones) y rectificado general de materiales difíciles. Algunos fabricantes han llevado la circonia aún más lejos, mezclándola con alúmina y titania (dióxido de titanio) para hacer abrasivos con las mejores características de cada una.

Otros Abrasivos: Híbrido, Granate, Cerámico, Superabrasivos

El silicato de aluminio es una mezcla de óxido de aluminio y dióxido de silicio, y es un favorito para chorro de arena. También lo es el granate, un mineral natural que también es el abrasivo más comúnmente usado para corte por chorro de agua. Y las cerámicas a menudo se agregan a estos y otros abrasivos, mejorando sus propiedades de corte y extendiendo la vida del producto.

En el reino del mecanizado de alto rendimiento, los superabrasivos están destinados a trabajar al rectificar aceros endurecidos o superaleaciones —y se usan con materiales de acabado como vidrio, cerámicas y otros compuestos. A menudo usan diamante o CBN como abrasivo, por lo que pueden mecanizar un amplio espectro de materiales incluyendo ferrosos y no ferrosos.

Tome Nota: Los Abrasivos Se Gastan

Los abrasivos tienden a "atascarse" con el uso. Además, los granos individuales se desgastan y se vuelven desafilados. A menos que se tomen medidas para exponer material fresco, pronto se vuelven inefectivos. En máquinas de rectificar, esto usualmente se logra acondicionando la rueda, pero para virtualmente todos los otros abrasivos esto no es una opción.

Los fabricantes de abrasivos han hecho grandes esfuerzos para hacer sus productos "friables" o semi-friables, lo que significa que el abrasivo se rompe cuando está desafilado, trayendo material fresco a la superficie. Al agregar cerámica al óxido de aluminio, por ejemplo, se crea un híbrido que es tanto duro y fuerte pero friable, haciéndolo adecuado para aceros y aleaciones que de otro modo serían difíciles de rectificar.

6 Consejos Matizados para Trabajar con Abrasivos

La selección de abrasivos es compleja y no debe tomarse a la ligera. Aquí hay algunas consideraciones clave al elegir uno.

1. Siempre use el grado de grano más fino que hará el trabajo. Si el grano es demasiado grueso, creará acabados superficiales más rugosos de lo deseable; si el grano es demasiado fino, aumentará el tiempo de ciclo y recortará la rentabilidad del trabajo.
2. Cuidado con los abrasivos "ganga". Rara vez son una ganga y solo llevarán a mayores costos de mano de obra y posiblemente piezas desechadas.
3. Sea consistente en la aplicación de cualquier abrasivo. Desarrolle un plan de proceso que equilibre rendimiento y calidad de pieza —y luego cúmplalo.
4. Si está usando almohadillas o papel abrasivo, use un bloque o soporte apropiado para resultados más consistentes.
5. Reserve tiempo para probar cualquier abrasivo nuevo para determinar cuánto debe durar y cuánto material puede remover en un período dado. Documente estos valores como parte de sus instrucciones de trabajo. No tenga miedo de probar algo nuevo.
6. Empujar un abrasivo demasiado tiempo conduce a calidad de pieza impredecible. Pero no empujar uno el tiempo suficiente puede llevar a mayores gastos cuando los abrasivos se desechan prematuramente.

Así que la próxima vez que necesite brillar algunas piezas, no solo agarre cualquier papel de grano 80 que el almacén de herramientas tenga a mano. En su lugar, consulte con su proveedor para discutir qué es lo mejor para su aplicación.

¿Qué tipo de desafíos ha enfrentado con abrasivos en su taller? Comparta su experiencia aquí.