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Metalurgia: Esmerilado, pulido y abrillantado

La limpieza mecánica de la superficie de metales, tales como molienda, pulido y abrillantado se utiliza generalmente para limpiar una superficie en preparación para la pintura, soldadura, u otras operaciones.
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Metalurgia: Esmerilado, pulido y abrillantado

 

La limpieza mecánica de superficies de metales, por ejemplo esmerilado, pulido y abrillantado, limpia las superficies para prepararlas para la pintura, la soldadura u otras operaciones. Las superficies que necesitan limpieza pueden estar cubiertas con pintura, corrosión u oxidación, bañadas con otros metales o cubiertas con arena de moldeado, materiales orgánicos o biológicos. La limpieza mecánica puede implicar granallado abrasivo, cepillado circular de alambre, bandas de lija o lijado, ruedas de esmerilado o partículas abrasivas en molinos de tambor. Para captar y arrastrar las partículas grandes y pesadas producidas por la limpieza, la velocidad de captura requerida es, generalmente, muy alta con el extractor colector posicionado para dirigir los materiales hacia el extractor. Una vez captadas, la práctica general recomienda una velocidad mínima de transporte de 3.500 fpm, pero con frecuencia se necesitan entre 4000 y 5000 fpm. Por lo general, lo ideal es un extractor que contenga tanto de la operación como sea posible. En casos en los que hay problemas de toxicidad con el material eliminado, se necesitarán gabinetes completos o bien, es posible que los trabajadores deban usar respiradores además de usar la ventilación de escape local.​

Conocedor de la Industria
Seis cosas a Considerar Cuando se Adquiere un Colector de Polvo
Si es así, le compartimos las siguientes Seis Consideraciones para asegurar que usted adquirirá lo que realmente necesita.
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Model: Torit PowerCore VH Series 1-6

Application: Grinding

Location: North Carolina

CFM: 9,000​

Model: Torit PowerCore VH Series 1-6

Application: Grinding

Location: North Carolina

​CFM: 9,000

Model: Torit PowerCore VH Series 1-6

Application: Grinding

Location: North Carolina

CFM: 9,000

Model: Downflo Oval (DFO) 4-112

Application: Grinding

Location: Michigan

CFM: 40,000​

Model: 484RFW12

Application: Automatic Billet Grinding

Location: California

CFM: 37,000​

Model: Dalamatic Cased (DLMC)​ 6/6/15

Application: Buffing

Location: Indiana

CFM: 35,000

​Model: 64 Cabinet

Application: Grinding

Location: Pennsylvania

CFM: 500

Model: Downflo Workstation (DWS) 6-2

Application: Grinding

Location: California

​CFM: 13,500

Descripción
MÁS INFORMACIÓN
Productos relacionados

PULIDO

Las operaciones de pulido emplean granos abrasivos de diversas formas para eliminar el material y el metal, a fin de producir diferentes tipos de acabados de superficie. Los granos abrasivos aglutinados con un material de enlace fuerte y durable son los que forman las ruedas de esmerilado, las piedras y barras abrasivas. Los abrasivos también pueden aplicarse a láminas de fibra, papel o tela, donde los materiales principales son óxido de aluminio y carburo de silicio. Los diamantes triturados se llaman Bort y también se utilizan como granos abrasivos.

APLICACIONES COMUNES

Lijado, esmerilado de banda, de tambor, de núcleo, de disco con eje doble horizontal, de disco con eje vertical, pulidoras de elevador, pulidoras portátiles, pulidoras radiales pequeñas, esmeril de superficie, pulidoras de vaivén, esmeriladora de banco y esmeril de mesa.

MATERIAS PRIMAS
  • Partículas del objeto al que se le está dando el acabado, lo que incluye una variedad de metales ferrosos y no ferrosos como aluminio, hierro fundido, acero y titanio, y también no metales, como zapatas de freno, compuestos y hule.
  • Abrasivos y estructuras de discos de esmerilado La estructura de rueda de esmerilado es el espaciado relativo de granos abrasivos en un volumen dado de una rueda de esmerilado y depende de los granos abrasivos, del material de enlace y de los espacios vacíos. Una buena estructura proporcionará la adecuada eliminación de partículas de manera que, a medida que los granos abrasivos cortan las partículas del trabajo, estas se extraen de la cara de la rueda. Las ruedas con amplio espaciado de granos se utilizan, generalmente, cuando el área de contacto entre el trabajo y la rueda es grande, el material que se pule es suave o cuando se necesita una eliminación rápida. Las estructuras más estrechas son generalmente apropiadas cuando se necesitan acabados finos o cuando el área de contacto es pequeña y el material que se pule es duro.
  • Los aglomerantes de ruedas de pulido son los materiales que mantienen juntos los granos abrasivos. Es la cantidad de aglomerante utilizado lo que determina la "dureza" o "suavidad" de la rueda. Mientras más pesada es la capa de aglomerante alrededor del abrasivo, más fuerte se considera la rueda. Los tipos más comunes de aglomerantes de discos de esmerilado son seis:
    • Vitrificado: El 75% de las ruedas de pulido fabricadas tiene este tipo de aglomerante. Estas ruedas son porosas, de corte libre y no les afecta el agua, los ácidos, los aceites, el calor ni el frío.

    • Silicato: Estas ruedas liberan sus granos abrasivos haciéndolos actuar de manera relativamente suave. Son más adecuadas para los lugares donde debe mantenerse el calor al mínimo, como en las herramientas esmeriladoras de bordes.

    • Laca: Estas ruedas pueden producir altos acabados en trabajos como árboles de leva y bobinas de acero. También se utilizan para pulir cuchillería y para ruedas de corte delgado. No son adecuadas para pulido de trabajos pesados.

    • Hule: Las ruedas de hule se utilizan como ruedas de alimentación en máquinas rectificadoras sin centro. Se utilizan para realizar altos acabados en baleros de bolas de pista para ruedas de corte donde es importante un mínimo de rebaba, como también para ruedas de enganche donde se necesita un acabado de alta calidad, por ej. en soldaduras y balas de acero inoxidable. El aglomerante de hule se presta para hacer ruedas fuertes de hasta 1/32 pulgadas de ancho.

    • Resinoide: Las ruedas resinoides se utilizan en plantas de fundición, talleres de soldaduras y talleres de máquinas Billot para esmerilado rugoso de alta velocidad. La velocidad de eliminación de partículas es, generalmente, directamente proporcional a la velocidad de la rueda. Estas ruedas se pueden operar a velocidades tan altas como 9500 rpm.

    • Magnesita (oxicloruro de magnesio): Este aglomerante se utiliza en ruedas y segmentos para ciertos tipos de esmerilado de disco.

CARACTERÍSTICAS DEL POLVO

Durante el proceso de pulido se produce una combinación de materiales de recubrimiento, particulados metálicos y abrasivos de la rueda de esmerilado y agentes aglomerantes de la rueda. Es posible que el polvo sea abrasivo, posiblemente aglomerante y, con frecuencia, puede correr riesgos de incendiarse o explotar.

NOTAS

Debido a la variedad de trabajo y a los tipos de esmeriladoras empleadas, es necesario desarrollar extractores adaptables a la máquina particular en cuestión, y dichos extractores deben estar ubicados lo más cerca posible de la operación. No mezclar metales ferrosos y no ferrosos en el mismo sistema de escape. Consultar los códigos NFPA correspondientes.

 

ABRILLANTADO Y PULIDO

Abrillantado.El objetivo del abrillantado es hacer que una superficie rugosa quede suave; no obstante, cada pieza tiene un acabado distinto y deberá ser trabajada de una manera diferente. El abrillantado se puede dividir en tres categorías. Se definen como acabado satinado, abrillantado de corte para suavidad preliminar, y abrillantado de corte y color para suavidad y lustre.

  • Acabado satinado. Realiza acabados satinados, cepillados o "lustrados" (altamente pulidos) sobre metales. Los acabados satinados se realizan al abrillantar primero la pieza de trabajo hasta lograr un acabado brillante y, luego, atenuarlo para darle un aspecto más suave y cepillado. Estos acabados se aplican usando un abrasivo y una mezcla de pegar o compuestos sin grasa.
  • Abrillantado con color: Refina la superficie y saca un lustre máximo. La pieza de trabajo se mueve hacia la dirección de la rueda ejerciendo presión media a suave.
  • Disminución del abrillantado: Hace que las superficies sean más suaves mediante la remoción de rayones y demás marcas causadas por operaciones anteriores. La pieza de trabajo se debe mover en contra de la dirección de la rueda ejerciendo presión media a fuerte.

Pulido. El pulido no es una operación de precisión. Se utiliza para quitar metal y realizar una abrasión de escala fina. La fricción genera altas temperaturas que pueden suavizar la superficie de la pieza de trabajo. El pulido, que generalmente implica diversos pasos, continúa al abrillantado.

APLICACIONES COMUNES

Abrillantado y pulido manual, torneado abrillantado, máquina pulidora de pie simple, abrillantado automático de línea recta, abrillantado automático circular y banda de pulido metálico.

MATERIAS PRIMAS
  • Las ruedas de abrillantado o abrillantadoras están hechas de algodón, lona, gamuza, sisal o hilo. Pueden ser sueltas, cosidas con ventilación o embolsadas. Las ruedas abrillantadoras tienen una variedad de diseños y corren a una velocidad de 5000 a 6000 rpm. Tienen áreas seguras y no seguras de operación y se debe tener cuidado cuando se trabaja cerca de ellas. En el presente documento se describen varios tipos de abrillantadoras.
    • Las abrillantadoras sueltas tienen numerosas láminas de material con una hilera de costura alrededor del orificio central. Estas abrillantadoras se utilizan generalmente para operaciones de abrillantado final antes del baño o enchapado. Debido a que la rueda no está cosida de manera ajustada, colapsa permitiendo al algodón entrar a lugares difíciles con mayor facilidad. Las mejores abrillantadoras sueltas son 100% de algodón.

    • Las abrillantadoras cosidas tienen secciones de tela cosida en un patrón creciente que va desde el centro de la abrillantadora hacia el borde. Estas abrillantadoras se utilizan por lo general para abrillantar metales no ferrosos. También se pueden utilizar para abrillantar con color. La rueda es más dura y se puede aplicar más presión. Esto es útil cuando se corta metal.

    • Las abrillantadoras al sesgo son, posiblemente, las que se usan con más frecuencia en la industria. La tela se corta a un ángulo de 45° , se envuelve alrededor de un tambor y se ajusta alrededor de un anillo para cerrar Estas abrillantadoras combinan flexibilidad y poder de corte. La separación entre las secciones proporciona ventilación natural y se puede personalizar fácilmente para trabajar con piezas de diferentes tamaños.

    • Las abrillantadoras plegables tienen discos de material plegado para formar bolsas que sostienen el compuesto. Están montadas en una dirección para corte y en otra dirección para tonalizar.

    • Las abrillantadoras de sisal son las más agresivas, pueden pulir y cortar y son más utilizadas para aplicaciones de metal ferroso. Las abrillantadoras de sisal se suavizan y se vuelven flexibles por el calor generado durante la operación de abrillantado.

    • Las abrillantadoras de hilo son suaves y flexibles, para usar sobre plásticos o metales preciosos sin dejar marcas de pulido. Estas máquinas también son buenas para tonalizar metales preciosos ya que no dejan marcas de pulido. Pueden tener hasta 100 capas de tela o pliegues y vienen en densidad suave, media o dura.

  • Los compuestos abrillantadores son los que realmente hacen el trabajo. Los compuestos se aplican a la abrillantadora antes de realizar el trabajo. El trabajo se realiza para forzar el compuesto dentro de la abrillantadora, lo que acelera el tiempo de abrillantado. Los compuestos incluyen materiales finos y abrasivos como óxido de aluminio, esmeril, carburo de silicio, diamante, carburo de boro y zirconio. Estos permanecen juntos mediante grasa, aceite o diferentes tipos de ceras y reciben el nombre de compuestos "Tripoli".
    • Los compuestos rojos para abrillantar cromo se utilizan para abrillantar cromo y acero inoxidable. Están hechos de aceites y grasas livianas y abrasivos de alúmina.

    • Compuesto rojo para joyeros. El compuesto rojo resalta el color sobre oro, plata, plata esterlina, platino y bronce. El compuesto blanco produce un acabado brillante en cromo, acero inoxidable, acero, bronce y aluminio. El compuesto verde se utiliza para abrillantado fino de color en todo tipo de metal.

    • Los compuestos de abrillantado líquidos se utilizan con máquinas automáticas en situaciones de producción de alto volumen. Las pistolas pulverizadoras se utilizan para aplicar compuestos líquidos bombeados desde un tambor. Los mismos polvos abrasivos se utilizan en compuestos de pulverizado; no obstante, los aglutinantes son diferentes. Los aglutinantes se utilizan en soluciones oleosas o emulsiones acuosas, de manera que sean fluidos a temperatura ambiente.

  • Las ruedas de pulido están hechas de muselina, lona, lana o cuero. Las más comunes están hechas con secciones de algodón cosido, unidas mediante adhesivos. La mayoría de las velocidades de operación de pulido va de 5000 a 7500 rpm. Las ruedas de pulido que son más flexibles son mejores para pulir superficies irregulares.
CARACTERÍSTICAS DEL POLVO

Los contaminantes de estas operaciones se pueden presentar de muchas maneras; por ejemplo, largos tirantes fibrosos, masas aglomeradas de algodón o fibras mezcladas con ceras, abrasivos o aceites. Los abrasivos pueden ser generados por las ruedas o por la pieza sobre la que se está trabajando. Las partículas pueden ser o pueden volverse flamables o explosivas y se deben manejar con precaución.

NOTAS

Captar, transportar y contener el polvo molesto son las partes más simples de la ecuación. Se pueden usar colectores para polvo con filtros de manga o colectores de cartucho. En cualquiera de los casos, el problema es el mismo: cómo sacar el material del colector. Las partículas se acumulan por encima, a través y casi en cualquier abertura. Harán conexiones de filtro a filtro y de reborde a reborde y, según su porosidad, pueden obstruir un colector de arriba a abajo antes de que se de cuenta del problema. Los transportadores tienden a aglutinar y bloquear las trayectorias y las burbujas de aire rotativas. Es primordial el mantenimiento del equipo. Esto significa eliminar el producto a través de cajones de polvo, un contenedor desplegable y la remoción del producto acumulado. 


LEGISLACIÓN (SE PUEDEN APLICAR OTRAS LEYES FEDERALES Y LOCALES)

EPA DE EE. UU.
  • Material particulado (PM):
    • PM 2,5 = 15 µg/m3 (anual) y 35 µg/m3 (24 h)
    • PM 10 = 150 µg/m3 (24 h)
    • 40 CFR Part 63: Estándares nacionales de emisiones para contaminantes peligrosos del aire: Estándares de lugar de origen para nueve categorías de fuentes de acabado y fabricación de metales; la subsección XX incluye cinco operaciones de producción general, como las siguientes: 1) granallado abrasivo seco; 2) esmerilado seco y pulido seco con máquinas; 3) maquinado; 4) pintura en aerosol; y 5) soldadura.

LINEAMIENTOS DE LA OSHA
    • Directiva CPL 03-00-013:  Programa de Énfasis Nacional: industrias de metal primarias; 19 de mayo de 2011
    • Directiva CPL 02-02-076:  Programa de Énfasis Nacional: cromo hexavalente; 23 de febrero de 2010
    • Directiva CPL 03-00-008:  Programa de Énfasis Nacional sobre polvo combustible (nueva publicación); 
      11 de marzo de 2008 
    • 29 CFR 1910.1000: contaminantes del aire
      NOTA: Veinticinco estados, Puerto Rico y las Islas Vírgenes tienen planes estatales aprobados por la OSHA y han adoptado sus propios estándares y políticas de cumplimiento. En su mayoría, estos estados adoptan estándares idénticos a los de Federal OSHA. No obstante, algunos estados han adoptado diferentes estándares aplicables a esta industria o pueden tener diferentes políticas de cumplimiento.
    • 29 CFR 1910.1025: PEL para plomo = 50 µg/m3 Tiempo promedio ponderado de 8 h
    • 29 CFR 1910.1026: cromo (VI): PEL = 5 µg/m3 (Nivel de acción = 2,5 µg/m3) Tiempo promedio ponderado de 8 h

 

REFERENCIAS

Manual de ventilación industrial 
Publicación de NIOSH n.º 76-179
WAC 296-818-500
AP-42, 11.31 metalurgia