Pulido
Las operaciones de pulido emplean granos abrasivos de diversas formas para eliminar el material y el metal con el objetivo de producir diferentes tipos de acabados de superficie. Los granos abrasivos aglutinados con un material aglomerante fuerte y duradero 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 el óxido de aluminio y el carburo de silicio. Los diamantes triturados, denominados bort, también se utilizan como granos abrasivos.
Aplicaciones comunes
Lijado, esmerilado, lijadoras de cinta, lijadoras de tambor, lijadoras de núcleo, lijadoras de disco con eje doble horizontal, lijadoras de disco con eje vertical, lijadora Jack, lijadoras portátiles, lijadoras radiales pequeñas, lijadoras de superficies, lijadoras de vaivén, bancos de lijado y mesas de lijado.
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, materiales compuestos y caucho.
Abrasivos y estructuras de discos de esmerilado. La estructura de rueda de esmerilado es el espaciado relativo de los granos abrasivos en un volumen determinado de una rueda de esmerilado y depende de los granos abrasivos, del aglomerante 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 metálicas, 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 blando, 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 esmerilado son los materiales que mantienen unidos los granos abrasivos. La cantidad de aglomerante utilizado determina la «dureza» o «suavidad» de la rueda. Mientras más pesada sea 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 esmerilado fabricadas tienen 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 lugares donde debe mantenerse el calor al mínimo, como en las esmeriladoras de bordes.
- Laca: Estas ruedas pueden producir acabados de calidad en trabajos como árboles de leva y bobinas de acero. También se utilizan para pulir cuchillos y para ruedas de corte delgado. No son adecuadas para pulido de trabajos pesados.
- Caucho: Las ruedas de caucho se utilizan como ruedas de alimentación en máquinas rectificadoras sin centro. Se utilizan para realizar altos acabados en cojinetes de bolas internos 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 ejemplo, en soldaduras y balas de acero inoxidable. El aglomerante de caucho se presta para hacer ruedas fuertes de hasta 0,8 mm (1/32 in) de espesor.
- Resinoide: Las ruedas resinoides se utilizan en naves de fundición, talleres de soldadura y talleres de máquinas Billot para esmerilado 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 esmerilado se genera una combinación de materiales de revestimiento, partículas metálicas y agentes abrasivos y aglomerantes de las ruedas de esmerilado. Probablemente, el polvo será abrasivo, aglomerativo y, a menudo, puede generar un posible riesgo de incendio y explosión.
Notas
Debido a la variedad de trabajo y a los tipos de esmeriladoras empleadas, es necesario desarrollar extractores adaptables a la máquina en cuestión, y dichos extractores deben estar ubicados lo más cerca posible de la operación. No mezcle metales ferrosos y no ferrosos en el mismo sistema de extracción. 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 «esmaltados» (altamente pulidos) sobre metales. Los acabados satinados se realizan al abrillantar primero la pieza con la que se va a trabajar hasta lograr un acabado brillante y, luego, opacarlo para darle un aspecto más suave y cepillado. Estos acabados se aplican usando un abrasivo y una mezcla de pegamento o compuestos sin grasa.
- Abrillantado con color: Pule la superficie y saca un lustre máximo. La pieza de trabajo se mueve en la dirección de la rueda ejerciendo una presión entre media y suave.
- Disminución del abrillantado: Hace que las superficies sean más suaves mediante la eliminación de arañazos y demás marcas causadas por operaciones anteriores. La pieza de trabajo se debe mover en contra de la dirección de la rueda ejerciendo una presión entre media y fuerte.
Pulido: el pulido no es una operación de precisión. Se utiliza para quitar metal y realizar una rugosidad fina. La fricción genera altas temperaturas que pueden suavizar la superficie de la pieza de trabajo. Al pulido, que generalmente implica diversas etapas, le sigue el abrillantado.
Aplicaciones comunes
Abrillantado y pulido manual, fresado abrillantado, máquina pulidora de pie simple, abrillantado automático de línea recta, abrillantado automático circular y correa 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 venteo o embolsadas. Las ruedas abrillantadoras tienen una variedad de diseños y se mueven a una velocidad de entre 5000 y 6000 rpm. Tienen áreas seguras y no seguras de funcionamiento 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 electrolítico. Debido a que la rueda no está cosida de manera ajustada, se rompe permitiendo al algodón acceder 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 a sesgo son, posiblemente, las que se usan con más frecuencia en el sector. 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 potencia de corte. La separación entre las secciones proporciona venteo natural y se puede personalizar fácilmente para trabajar con piezas de diferentes tamaños.
- Las abrillantadoras plegables tienen discos de material plisado para formar bolsas que sostienen el compuesto. Se instalan en una dirección para cortar y en otra dirección para dar color.
- Las abrillantadoras de sisal son las más agresivas; pueden pulir y cortar y se emplean más en 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 usarse sobre plásticos o metales preciosos sin dejar marcas de pulido. Estas máquinas también son buenas para dar color a 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 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 circonio. Estos permanecen unidos mediante grasa, aceite o diferentes tipos de ceras y reciben el nombre de compuestos «Tripoli».
- Los cromos rojos se usan para abrillantar cromo y acero inoxidable. Están hechos de aceites y grasas, y abrasivos de alúmina.
- Compuesto rojo para joyeros. El compuesto rojo resalta el color sobre oro, plata, plata esterlina, platino y latón. El compuesto rojo blanquecino produce un acabado brillante en cromo, acero inoxidable, acero, latón y aluminio. El compuesto rojo 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 bidón. 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 varían entre 5000 y 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 hilos 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 inflamables o explosivas y se deben manejar con precaución.
