CHORREO (LIMPIEZA CON ABRASIVOS)
La limpieza abrasiva utiliza pequeñas partículas propulsadas por
una corriente de aire o un chorro de agua para incidir en la superficie, eliminando
contaminantes a través de la fuerza de su impacto. Existe una amplia
variedad de medios abrasivos de diferentes tamaños para cubrir necesidades
específicas. La limpieza abrasiva suele ser elegida para eliminar calaminas
resistentes y pinturas, especialmente en superficies amplias pero de difícil
acceso con otros métodos.
La limpieza abrasiva es también con frecuencia el único método
de limpieza posible para aceros sensibles al debilitamiento por hidrógeno.
Este método de limpieza se utiliza asimismo en la preparación
de metales como el acero inoxidable y el titanio, para que la pintura produzca
una adherencia mecánica en sustitución de recubrimientos de conversión
que no puedan ser aplicados fácilmente sobre esos metales.
Tanto el chorreo por presión como los sistemas de succión con
boquilla requieren una potencia importante para generar el aire comprimido o
vapor a presión que se utiliza para acelerar y propulsar el abrasivo.
Los sistemas de chorreo a presión con boquilla suelen utilizar un suministro
de aire de 685 kPa (100 psig) para propulsar el abrasivo a través de
una tobera especial. Las toberas o boquillas de chorreo por aire tienen formas
diversas. La mayoría de los sistemas disponen de toberas intercambiables,
hechas de aleaciones, o boquillas con partes cerámicas resistentes al
desgaste. Todos los tipos de abrasivos pueden ser manipulados con sistemas de
chorreo a presión en diversos contextos.
Generalmente considerado el tipo más sencillo de equipo de chorreo abrasivo,
las cabinas de chorreo por succión pueden ser utilizadas de manera manual
o disponer de toberas fijas u oscilantes. La boquilla de la cabina de succión
es una tobera de inducción que crea una mezcla de chorreo a través
del efecto sifón del aire liberado a través del cuerpo de la boquilla.
Las ruedas de propulsión de abrasivos sin aire que utilizan aspas requieren
en torno al 10% de la potencia requerida por los sistemas de chorreo por aire
para lanzar volúmenes equivalentes de abrasivos a las mismas velocidades.
La vida de las partes expuestas de las ruedas de chorreo (propulsor, caja de
control, aspas, recubrimientos de la carcasa) depende en primer lugar del tipo
y condición del abrasivo utilizado y de los contaminantes que son objeto
del proceso de limpieza. La granalla de acero limpia ofrece la mayor vida útil
de la rueda y de los recubrimientos de la carcasa. Un desgaste mucho mayor es
resultado de la utilización de abrasivos no metálicos como la
arena, el óxido de aluminio y el carburo de silicio. Las microesferas
de cristal y la granalla no ferrosa ocasionan un desgaste relativamente reducido.
Las máquinas de chorreo tipo rueda centrífuga pueden ser relativamente
sencillas, con una sola rueda de chorreo, una cinta transportadora más
sencilla, un sistema de reciclaje del abrasivo y un dispositivo de recogida
del polvo.
Limpieza por chorreado en seco
Prácticamente todos los metales pueden ser limpiados al menos con uno
de los procesos de chorreo abrasivo disponibles, pero el medio abrasivo tiene
que ser seleccionado cuidadosamente para los metales blandos y frágiles
y sus aleaciones, como el aluminio, el magnesio, el cobre, el cinc y el berilio.
Equipo fijo para la limpieza por chorreo seco. La limpieza por chorreo seco
es probablemente el método más eficiente y eficaz desde el punto
de vista medioambiental para la limpieza y el acabado abrasivos – una
ventilación apropiada ayuda a mantener el área de trabajo limpia,
mientras que los extractores de polvo facilitan de forma sencilla su eliminación.
Para garantizar una ventilación adecuada de las cabinas de chorreo suelen
utilizarse colectores de polvo con filtro de tela con un conducto adecuadamente
diseñado. Los filtros de tela suelen estar equipados con extractores
en el lado del aire limpio del colector.
Existen diferentes tipos de equipos para la limpieza por chorreo seco, basándose
ante todo su selección en el tipo de piezas a limpiar y en el flujo relativo
requerido:
a) Máquinas de cabina: la cabina aloja el mecanismo de propulsión
del abrasivo, mantiene la pieza en posición y confina el material abrasivo
y el polvo. Las máquinas de cabina pueden ser diseñadas para operaciones
manuales, semiautomáticas o totalmente automatizadas para trabajar sobre
una pieza única, sobre un lote o en un proceso de chorreo de flujo continuo.
b) Máquinas de flujo continuo: equipadas con dispositivos para un soporte
y transporte apropiados, las máquinas de flujo continuo son utilizadas
para la limpieza por chorreo continuo de flejes, bobinas o cables de acero.
Estas máquinas son también utilizadas para limpiar piezas de fundición
y forjado en grandes series. Las máquinas de flujo continuo incorporan
dispositivos de reciclaje de abrasivos y un sistema completo de extracción
para la eliminación de polvo y partículas pequeñas.
c) Máquinas de chorreo con volteo: consisten en una cinta transportadora
continua, uno o varios dispositivos propulsores de chorreo y un sistema de reciclaje
de los abrasivos. Estas máquinas voltean la pieza a la vez que realizan
el chorreo sobre la misma. Con el movimiento de la cinta transportadora, la
pieza se voltea lentamente, exponiendo todas sus superficies al chorreo abrasivo.
Esta máquina no se utiliza para limpiar piezas tras el mecanizado, ya
que su movimiento deteriora las superficies mecanizadas.
Equipo portátil para la limpieza por chorreo seco. Cuando las piezas
a limpiar son demasiado grandes para ser colocadas en las máquinas de
chorreo, se pueden utilizar equipos portátiles, como equipos de chorreo
por aire. Normalmente se utiliza una arena de bajo coste, ya que en un equipo
portátil es difícil recuperar o recircular el abrasivo .
Los equipos de reciclado portátiles constituyen un nuevo desarrollo en
el chorreo por presión de aire. Estos equipos utilizan una manguera con
un medio a presión, contenida en otra más amplia, de evacuación.
Después del impacto, el medio es recogido a través de la manguera
externa hacia la unidad central para su recuperación y reciclaje. Con
este equipo se pueden realizar importantes trabajos de exterior con medios especializados
y sin problemas ambientales.
El chorreo con microabrasivos es otro método portátil de chorreo
por aire. Tanto el tamaño de las partículas abrasivas (entre 10
y 100 µm) como el de las aperturas de las boquillas (entre 0,4 y 1,2 mm
de diámetro) es muy reducido. El chorreo con microabrasivos suele ser
una operación de mano para la eliminación de precisión
de rebabas, la limpieza o la preparación de superficies. La sequedad
y la uniformidad de las partículas resultan críticas y los abrasivos
no pueden ser reutilizados.
Limpieza por chorreado con medio húmedo
El chorreado con medio húmedo difiere del chorreo seco en que las partículas
abrasivas utilizadas suelen ser mucho más finas y están suspendidas
en agua tratada químicamente, formando una especie de lodo. Este compuesto
acuoso es bombeado y agitado continuamente para prevenir su solidificación
y es impulsado por aire comprimido a través de una o varias boquillas
dirigidas hacia la pieza de trabajo.
A diferencia del chorreo seco, el objetivo del chorreo húmedo no es la
eliminación basta de calaminas resistentes, rebabas o suciedad sino la
producción de efectos relativamente leves sobre la superficie de la pieza
de trabajo. En muchas piezas pequeñas, incluidas las agujas hipodérmicas
y los componentes electrónicos, las rebabas son eliminadas mediante chorreo
húmedo.
Con frecuencia es necesaria una limpieza previa al chorreo para prevenir la
contaminación del lodo de recirculación. Los métodos de
limpieza previa incluyen métodos de desengrase convencionales. Los óxidos
más resistentes y la tierra seca se eliminan con chorreo seco.
Pueden utilizarse tipos y tamaños de abrasivos muy diversos para el chorreado
con medio húmedo. Los tamaños van de una malla de 20 (muy gruesa)
a una de 5000 (ultrafina). Entre los tipos de abrasivos utilizados se encuentran
materiales orgánicos o agrícolas, bicarbonato sódico, sílice,
cuarzo, óxido de aluminio, etc.
Los líquidos más comúnmente utilizados para transportar
las partículas abrasivas son aditivos a base de agua como los inhibidores
de óxido, agentes humectantes y compuestos anti-obstrucción y
anti-solidificación. En algunas aplicaciones se han utilizado destilados
de petróleo como portadores de abrasivos para eliminar residuos de aceites
y cascarillas o rebabas finas. Los destilados de petróleo, no obstante,
sólo pueden ser utilizados con unidades de chorreo húmedo diseñadas
específicamente, debido al peligro de inflamación.
Aunque los equipos de chorreo húmedo suelen ser diseñados de forma
especial para cada tipo de aplicación, se han diseñado varios
tipos de máquinas básicas para un uso general, incluyendo:
- máquinas tipo cabina;
- máquinas de plato giratorio horizontal con mesas de distintos diámetros;
- máquinas de rueda vertical;
- máquinas de cadena o cinta transportadora;
- cabinas de tipo móvil con extensiones con vagonetas y rieles;
- mecanismos giratorios autónomos montados en vagonetas, para ejes o
piezas tubulares.
Estos máquinas básicas pueden equiparse con decapantes, transportadores
de despegue y estaciones de limpieza-enjuague-secado.
Limpieza por chorreado con
hielo seco (nieve de CO2)
Se trata de una forma de chorreo abrasivo en la que son propulsadas sobre la
superficie a tratar partículas duras de CO2 helado, por medio de aire
o de otros gases. La granalla de CO2 sirve para eliminar pinturas, grasas y
aceites. Algunas piezas pueden ser sensibles a los cambios térmicos que
produce la granalla, por lo que se hará necesaria una prueba previa.
Las piezas de grosor fino pueden verse dañadas con el impacto. La granalla
puede fabricarse en diferentes tamaños y propulsarse a diferentes velocidades
para mejorar los ratios de limpieza y reducir los daños superficiales.
Como alternativa se utilizan “copos de nieve” blandos de CO2 helado.
La nieve de CO2 es muy eficaz en la eliminación de partículas.
Ha sido utilizada para eliminar pequeñas partículas de componentes
ópticos, giroscopios, espejos muy finos y otras superficies delicadas.
Algunas fuentes señalan experiencias exitosas de eliminación de
capas de fluidos, flujos y huellas digitales. No sirve para eliminar óxido,
pintura, grasas o capas gruesas de aceite. El proceso está más
indicado en limpiezas con visibilidad directa.
La ventaja de la granalla y de la nieve de CO2 es que se subliman al contacto
con el material a limpiar. Eso hace que el operario únicamente tenga
que desechar la suciedad en sí.
Las cuestiones de seguridad incluyen la ventilación y la protección
de las personas respecto del contacto con la nieve fría. Es aconsejable
asimismo el uso de gafas de protección.
Noise levels may reach between 60
and 120 db. Meanwhile special nozzles have been developed achieving reductions
of ca. 20 db.
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Información adicional |
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Prevención de riesgos, fichas de seguridad, Modelo Alemán de Columnas, etc. |
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Fabricantes, proveedores |
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Potencial de optimización |
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Referencias |
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de todos los procesos disponibles en la base de datos que utilizan este
método de limpieza |
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