Diferentes tipos de acabados (página 2)

Rugosidad.

Tolerancias dimensionales de alta precisión.

Muchos de los procesos de acabado, por ser una etapa tan importante en manufactura, han sido estandarizados por muchos organismos, como la ASTM y la AMS que emplean el promedio de rugosidad y la micropulgada. Por lo general, el acabado puede ser medido.

Siendo una disciplina que puede abarcar muchos procesos de naturaleza diversa, los acabados pueden categorizarse (no muy exhaustivamente) de la siguiente manera:

Procesos mecánicos con remoción de material

ACABADO CON LIMA.

La lima como fuente de herramienta manual de corte consistente en una barra de acero al carbono templado con ranuras llamadas dientes, y con una empuñadura llamada mango, que se usa para desbastar y afinar todo tipo de piezas metálicas, de plástico o de madera. Es una herramienta básica en los trabajos de ajuste.

Tipos de limas según sus características:

• Limas para metal: éstas son de muy diversas formas y granulado. Si se hace una división según su sección existen:

• Limas planas: con igual anchura en toda su longitud o con la punta ligeramente convergente: las superficies de corte pueden ser las dos caras y los cantos, pero también las hay sin corte en los cantos, es decir lisos, y que permiten trabajar en rincones en los que interesa actuar tan sólo sobre un lado y respetar el otro.

• Limas de media caña: Tienen una cara plana y otra redondeada, con una menor anchura en la parte de la punta. Son las más utilizadas, ya que se pueden utilizar tanto para superficies planas como para rebajar asperezas y resaltes importantes o para trabajar en el interior de agujeros de radio relativamente grande.

• Limas redondas: son las que se usan si se trata de pulir o ajustar agujeros redondos o espacios circulares.

• Limas triangulares: sirven para ajustar ángulos entrantes e inferiores a 90º. Pueden sustituir a las limas planas.

• Limas cuadradas Se utilizan para mecanizar chaveteros, o agujeros cuadrados

Tamaño de las limas.

Existen varios tamaños de los diferentes tipos de limas. El tamaño es la longitud que tiene la caña de corte y normalmente vienen expresadas en pulgadas existiendo un baremo de 3 a 14 pulgadas.

Granulado de las limas.

El tipo de granulado de las limas es esencial para el tipo de trabajo o ajuste que se quiera hacer, así que existen limas de basto, entrefinas, finas y extrafinas, asimismo relacionado con el tipo de granulado está el picado del dentado que puede ser cruzado, recto o fresado.

Limas especiales:

Limas impregnadas de diamante

Se trata de unas limas que tienen impregnado de diamante sus dientes con partículas muy pequeñas de diamantes industriales. Este aporte de diamante consigue que estas limas sean utilizadas con éxito para afinar materiales extremadamente duros, tales como piedras, cristal, o metales duros tales como acero o carburo endurecido donde no sería posible hacerlo con las limas normales.

Limas de aguja

Las limas de aguja se utilizan cuando el acabado superficial es extremadamente fino y preciso. Son de uso frecuente, y son los más seguros cuando se utilizan de forma y protección adecuada. El mango se diseña a menudo en forma de collar que permite cambiarlas rápidamente.

ACABADOS CON MÁQUINAS DE ARRANQUE DE VIRUTA (TORNO, FRESA O FRESADORA, ETC.)

El material es arrancado o cortado con una herramienta dando lugar a un desperdicio o viruta. La herramienta consta, generalmente, de uno o varios filos o cuchillas que separan la viruta de la pieza en cada pasada. En el mecanizado por arranque de viruta se dan procesos de desbaste (eliminación de mucho material con poca precisión; proceso intermedio) y de acabado (eliminación de poco material con mucha precisión; proceso final). Sin embargo, tiene una limitación física: no se puede eliminar todo el material que se quiera porque llega un momento en que el esfuerzo para apretar la herramienta contra la pieza es tan liviano que la herramienta no penetra y no se llega a extraer viruta.

Torno.

Se denomina torno (del latín tornus, y este del griego t?????, giro, vuelta)1 a un conjunto de máquinas herramienta que permiten mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Estas máquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o fijada entre los puntos de centraje) mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas. Desde el inicio de la Revolución industrial, el torno se ha convertido en una máquina básica en el proceso industrial de mecanizado.

El torno es una máquina que trabaja en el plano porque solo tiene dos ejes de trabajo, normalmente denominados Z y X. La herramienta de corte va montada sobre un carro que se desplaza sobre unas guías o rieles paralelos al eje de giro de la pieza que se tornea, llamado eje Z; sobre este carro hay otro que se mueve según el eje X, en dirección radial a la pieza que se tornea, y puede haber un tercer carro llamado charriot que se puede inclinar, para hacer conos, y donde se apoya la torreta portaherramientas. Cuando el carro principal desplaza la herramienta a lo largo del eje de rotación, produce el cilindrado de la pieza, y cuando el carro transversal se desplaza de forma perpendicular al eje de simetría de la pieza se realiza la operación denominada refrentado.

Fresadora.

Una fresadora es una máquina herramienta utilizada para realizar mecanizados por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa.[1] En las fresadoras tradicionales, la pieza se desplaza acercando las zonas a mecanizar a la herramienta, permitiendo obtener formas diversas, desde superficies planas a otras más complejas.

Inventadas a principios del siglo XIX, las fresadoras se han convertido en máquinas básicas en el sector del mecanizado. Gracias a la incorporación del control numérico, son las máquinas herramientas más polivalentes por la variedad de mecanizados que pueden realizar y la flexibilidad que permiten en el proceso de fabricación. La diversidad de procesos mecánicos y el aumento de la competitividad global han dado lugar a una amplia variedad de fresadoras que, aunque tienen una base común, se diferencian notablemente según el sector industrial en el que se utilicen.[2] Asimismo, los progresos técnicos de diseño y calidad que se han realizado en las herramientas de fresar, han hecho posible el empleo de parámetros de corte muy altos, lo que conlleva una reducción drástica de los tiempos de mecanizado.

Debido a la variedad de mecanizados que se pueden realizar en las fresadoras actuales, al amplio número de máquinas diferentes entre sí, tanto en su potencia como en sus características técnicas, a la diversidad de accesorios utilizados y a la necesidad de cumplir especificaciones de calidad rigurosas, la utilización de fresadoras requiere de personal cualificado profesionalmente, ya sea programador, preparador o fresador.[3]

DESBASTE ABRASIVO

Abrasivo.

Referente mundial en sistemas de desbaste, pulido, abrillantado, desbarbado, micro desbarbado y demás acabados con excelente calidad superficial. Sistemas totalmente automáticos, rápidos y uso sencillo. Tecnología alemana. Gran variedad de compuestos abrasivos desarrollados para obtener todo tipo de resultados en todo tipo de especificaciones.

¿Cuál necesito?

Para conseguir un acabado óptimo, es determinante la elección de la máquina adecuada así como la elección de los cuerpos y materiales de desbaste. Se dan numerosos parámetros que inciden en el resultado y, por tanto, es imprescindible un asesoramiento especializado.

Los parámetros de influencia más importantes son los siguientes:

• Calidad, forma y tamaño de los cuerpos para desbaste

• Modelo, capacidad y proceso de las máquinas

• Diseño, material y peso de la pieza

• Posibilidad de separación

• Exigencias en cuanto al desbastado y pulido

Tipos de abrasivos

Los cuerpos para desbaste se dividen en dos grupos principales:

Combinados con plástico

En este caso el material abrasivo para desbaste está integrado en resina de poliéster

• Cualidades: baja densidad, material base blando

• Aplicaciones: principalmente para el desbaste y desbaste fino de metales pesados

Combinados con cerámica

En este caso el material abrasivo para desbaste está integrado en cerámica

• Cualidades: alta densidad, material base duro

• Aplicaciones: principalmente para el desbaste de aleaciones de acero

Cuerpos de cerámica

Cuerpos de plástico

Estos cuerpos de desbaste de gran calidad se caracterizan por su alta capacidad de arrastre y fina configuración superficial. Su blanda composición impide que la superficie de las piezas se endurezca y aparezca la "piel de naranja"

 Compuesto jabonoso

Los compuestos jabonosos se utilizan en el proceso en húmedo de las máquinas de plato giratorio y su función es mantener las piezas limpias y sin corrosión durante todo el proceso.

En caso de piezas delicadas gracias a la espuma jabonosa se forma una especie de película protectora entre las piezas y los cuerpos para desbaste. Nuestros compuestos jabonosos se caracterizan por sus óptimos resultados así como por la facilidad para recuperar el metal en el desagüe.

Cuerpos de porcelana

Estos cuerpos están indicados para el pulido en húmedo de aleaciones de metal. Son especialmente adecuados para el pulido de piezas pesadas, ya que se reduce considerablemente el efecto martilleo.

Los cuerpos de porcelana consiguen los mejores resultados cuando sus aristas han sido redondeadas y la superficie lisa. Los cuerpos de porcelana para pulido se entregan al cliente redondeado y con la superficie lisa. Por este motivo se pueden utilizar inmediatamente y no es necesario pasarlos por la máquina previamente. 

Cuerpos de plástico

Estos cuerpos están indicados para el pulido en seco de joyas. Gracias a su geometría inalterable (no se genera polvo) son adecuados para las piezas huecas, filigrana y cadenas huecas. Especialmente recomendados para joyas en plata.

Granulados de cáscara de nuez impregnados con pasta de pulir

Este granulado ya viene impregnado con pasta de pulir, de modo que para las primeras tres o cuatro cargas no es necesario añadir pasta.

Granulados de cáscara de nuez impregnados con pasta de desbastar

Este granulado ya viene impregnado con pasta de desbastar, de modo que para las primeras tres o cuatro cargas no es necesario añadir pasta.

Pastas para desbastar

Pasta SP 26 para desbastar en seco

Adecuada para el desbaste en seco de piezas de todo tipo. Durante el proceso de desbaste se añaden determinados granulados para procesos en seco, como el de cáscara de nuez, el de maíz o cuerpos de madera

Pasta SP 62 para desbastar en húmedo

Se utiliza para mejorar el efecto de arrastre de los cuerpos para desbaste de todo tipo. También se utiliza para procesar cuerpos para desbaste que han quedado despuntados.

Información importante: Se ofrecen otros granulados y cuerpos para desbaste sobre pedido.

Pastas de pulir

Pasta de pulir P1

Pasta para pulido en seco para conseguir brillo espejo en joyas y otras piezas. Especialmente adecuada para metales blancos.

Dosis: 1 cucharadita / 5 kg de material

Pasta de pulir P2

Pasta para pulido en seco para conseguir brillo espejo en joyas y otras piezas. Especialmente adecuada para metales pesados.

Dosis: 1 cucharadita / 5 kg de material

Pasta de pulir P3

Pasta para pulido en seco para conseguir brillo espejo en joyas y otras piezas. Especialmente adecuada en casos de fuerte calentamiento (principalmente en procesos realizados con el bombo de fuerza centrífuga).

Dosis: 1 cucharadita / 5 kg de material

Pasta de pulir P4

Pasta para pulido en seco para conseguir brillo espejo en materiales sintéticos y naturales, por ejemplo perlas, ámbar, etc.

Dosis: 1 cucharadita / 5 kg de material

Pasta de pulir P5

Pasta para pulido en seco para prepulido de materiales sintéticos y naturales, por ejemplo perlas, ámbar, etc.

Dosis: 1 cucharadita / 5 kg de material

Polvo de pulir M10

En combinación con granulado de cáscara de nuez H 1/500 y aceite adherente HL 6 para conseguir brillo espejo en piezas pequeñas de acero especial. Especialmente indicado para plata.Dosis: 1/2 cucharada + 25 ml aceite HL 6 / 5 kg de material

Aceite adherente HL 6

Este aceite sirve como material adherente en la aplicación de polvos de desbaste y pulido o como complemento graso para evitar que el granulado se reseque en los procesos de pulido en seco. Al mismo tiempo aísla el polvo y las partículas residuales.

Dosis: añadir 25 ml de aceite adherente HL 6 al polvo de desbaste y pulido / 5 kg de material

En caso de sequedad generalizada del granulado, ir añadiendo aceite adherente en pequeñas cantidades hasta conseguir el grado de humedad deseado.

ESMERILADO

EsmeriladoEl esmerilado consiste en la eliminación del material, mediante la utilización de partículas de abrasivos fijas, que extraen virutas del material de la muestra. (Véase más adelante).El proceso de extracción de virutas con un grano de abrasivo de aristas vivas provoca el menor grado de deformación de la muestra, proporcionando simultáneamente la tasa más alta de eliminación de material. El pulido utiliza básicamente el mismo mecanismo que el esmerilado, véase mas adelante

El proceso de esmerilado.

El esmerilado (pulido) requiere ciertas condiciones:

1. Fuerza de corte.

La presión especifica que se debe existir entre la superficie de la muestra y los gránulos del abrasivo debe ser lo suficientemente alta como para generar una fuerza de corte capaz de extraer una viruta.

2. Fijación horizontal del granulo.

El granulo del abrasivo debe permanecer fijo en sentido horizontal mientras la muestra para sobre el, para poder conseguir una fuerza de corte suficiente.

3. Penetración vertical.

El granulo de abrasivo debe tener un soporte en sentido vertical, para obtener el tamaño de viruta deseado. El citado tamaño de la viruta y la velocidad de eliminación del material están estrechamente relacionados entre si.

LAPEADO.

En el lapeado, el abrasivo se aplica en una suspensión sobre una superficie dura. Las partículas no pueden ser presionadas contra dicha superficie, dejándolas fijadas a la misma, por lo que ruedan y se mueven libremente en todas las direcciones. Las partículas de abrasivo arrancan pequeñas partículas de la superficie de la muestra, provocando en ella deformaciones profundas.Ello es debido a que la partícula de abrasivo, que goza de libertad de un movimiento, no es capaz de extraer una autentica "viruta" de la superficie de la muestra.Por dicha razón, la velocidad de eliminación de material (la cantidad de material que es eliminado en un determinado periodo de tiempo) es muy baja durante el lapeado, lo que hace que los tiempos de preparación sean muy largos.

En el caso de los materiales blandos, las partículas de abrasivos a menudo son introducidas a presión en la superficie de la muestra, en la que quedan firmemente incrustadas.Tanto las deformaciones profundas como los gránulos incrustados son defectos extremadamente poco deseables en la preparación de muestras materialográficas.Por las razones expuestas anteriormente, el lapeado solo se utiliza para la preparación de materiales quebradizos muy duros, como los materiales cerámicos y las muestras mineralógicas.

Tres posiciones de una superficie de abrasivo, pasando sobre la superficie de la muestra, rodando.Posición 1: La partícula empieza a introducirse en la superficie de la muestra. Posición 2: La partícula rueda y extrae un fragmento del material de la muestra por percusión. Debido al "efecto de martilleo" se producen deformaciones importantes en el material de la muestra.Posición 3: Cuando la partícula vuelve a pasar de nuevo sobre la muestra, es extraído un nuevo fragmento, mas pequeño o mas grande, en función de la forma de la partícula.

MOLETEADO

EL Moleteado de una superficie es la terminación que se le da a la misma para facilitar el agarre.

Puede realizarse por deformación, extrusión o por corte, este último de mayor profundidad y mejor acabado.

La norma DIN 82 regula los diferentes tipos de mecanizado que se pueden efectuar.

El moleteado es un proceso de conformado en frío del material mediante unas moletas que presionan la pieza mientras da vueltas. Dicha deformación produce un incremento del diámetro de partida de la pieza. El moleteado se realiza en piezas que se tengan que manipular a mano, que generalmente vayan roscadas para evitar su resbalamiento que tendrían en caso de que tuviesen la superficie lisa.

El moleteado se realiza en los tornos con unas herramientas que se llaman moletas, de diferente paso y dibujo.

Un ejemplo de moleteado es el que tienen las monedas de 50 céntimos de euro, aunque en este caso el moleteado es para que los invidentes puedan identificar mejor la moneda.

El moleteado por deformación se puede ejecutar de dos maneras:

• Radialmente, cuando la longitud moleteada en la pieza coincide con el espesor de la moleta a utilizar.

• Longitudinalmente, cuando la longitud excede al espesor de la moleta. Para este segundo caso la moleta siempre ha de estar biselada en sus extremos.

PULIDO/BRUÑIDO

PulidoEl pulido, como proceso, se ha descrito ya anteriormente junto con el esmerilado. El pulido incluye los últimos pasos del proceso de preparación. Utilizando de forma sucesiva tamaños de grano cada vez más pequeños y paños cada vez mas elásticos, el pulido permite eliminar todas las deformaciones y rayas provocadas por el esmerilado fino. El riesgo del pulido radica en la aparición de relieves y en el redondeo de los bordes, como consecuencia de la elasticidad de los paños. Dichos inconvenientes se reducen utilizando unos tiempos de pulido tan cortos como sea posible

El Pulido de Metales

Gracias al pulido de metales se limpian, abrillantan y restauran artículos puros o enchapados de oro, plata, acero inoxidable, latón, cobre, aluminio, níquel, cromo u otros metales y aleaciones. Lograr una superficie lisa y brillante requiere herramientas tales como máquinas esmeriladoras, lustradoras y pulidoras fijas, de mesa o portátiles. Para desgrasar, limpiar, pulir y lustrar metales se utilizan disolventes, ácidos y diversos materiales abrasivos. El pulido de metales puede suponer varios peligros, entre ellos, la exposición a sustancias químicas, atrapamiento/enredamiento, exposición a ruido y aspectos ergonómicos.

Para su protección, los trabajadores deben observar precauciones de seguridad y utilizar equipos de protección personal (PPE, por sus siglas en inglés). Los guantes, gafas de seguridad y caretas protectoras protegen las manos y los ojos. Se pueden utilizar crema barrera para proteger la piel expuesta contra la absorción de sustancias químicas o metales. Podría necesitarse protección respiratoria para prevenir la inhalación de los vapores químicos y el polvo de metal producidos durante el pulido. Los tapones para los oídos o las orejeras protegen contra los riesgos que causa el ruido fuerte.

La mayoría de las herramientas para esmerilar, pulir y lustrar metales tienen piezas móviles o giratorias que pueden plantear riesgos de enredamiento o estrujamiento. Las máquinas fijas o de mesa con ejes giratorios expuestos (o husos) que sujetan las almohadillas de pulido deben protegerse para evitar enredamientos. Los extremos de los ejes deben cubrirse con "tuercas de caperuza" o "tuercas ciegas" de forma abovedada. Los trabajadores deben sujetarse el cabello, joyas y ropa para asegurarse de que no queden enredados en las piezas móviles de las máquinas.

Las mejores herramientas son las que tienen elementos de protección. Los tubos de escape de dirección variable envían los humos en dirección opuesta al trabajador. Las carcasas de máquinas aisladas ayudan a reducir el ruido. Las herramientas portátiles con manijas anti choque previenen la vibración y el cansancio de las manos y brindan una mejor ergonomía. Las herramientas con interruptores de circuito sin conexión a tierra (GFCI, por sus siglas en inglés) previenen las descargas eléctricas

Bruñido.

Un proceso de abrasión de precisión, en el cual se remueve de una superficie una cantidad de material relativamente pequeña por medio de piedras abrasivas. El objetivo de éste es obtener un acabado o una tolerancia dimensional extremadamente cercanos a lo deseado.

Generalmente utilizado en la mayoría de los casos para rectificar diámetros interiores; este tipo de trabajo consiste en alisar, mejorar superficie con relieves y/o surcos unidireccionales por medio de limas bruñidoras que van montadas en un cabezal expansible con una rotación de izquierda a derecha y un avance con carrera vertical ascendente y descendente igual al largo del material a bruñir. Muy utilizado en el bruñido de camisas de motores, bielas, diámetros interiores de engranajes, etc.

Las limas bruñidoras se las identifica como forma: HON3, donde las medidas están indicadas por las cotas. B=ancho x C alto x L=Largo

Ejemplo de medidas usuales: 6 x 6 x 125; 8 x 8 x 150, etc.

La gama de tamaño de grano en el bruñido, fluctúa entre malla 80 hasta malla 320La cantidad de limas por cabezal varia según el diámetro del mismo, siendo el más usual el de seis limas por cabezal expansor.

Rebabeo.

Rebabeo es la acción de remover (con una lima) las rebabas que quedan en una pieza después de un maquinado.

Rectificado

La rectificadora es una máquina herramienta, utilizada para conseguir mecanizados de precisión tanto en dimensiones como en acabado superficial, a veces a una operación de rectificado le siguen otras de pulido y lapeado. Las piezas que se rectifican son principalmente de acero endurecido mediante tratamiento térmico, utilizando para ellos discos abrasivos robustos, llamados muelas. Las partes de las piezas que se someten a rectificado han sido mecanizadas previamente en otras máquinas herramientas antes de ser endurecidas por tratamiento térmico y se ha dejado solamente un pequeño excedente de material para que la rectificadora lo pueda eliminar con facilidad y precisión. La rectificación, pulido y lapeado también se aplica en la fabricación de cristales para lentes.

Sandblasting

Chorro de arena o de bolas es un término genérico para el proceso de suavizado, la elaboración y la limpieza de una superficie dura, forzando a las partículas sólidas a través de la superficie a altas velocidades, el efecto es similar a la de la utilización de papel de lija, pero proporciona un mejor acabado sin problemas en las esquinas o grietas. Chorro de arena se puede producir naturalmente, por lo general como consecuencia de las partículas sopladas por el viento provoca la erosión eólica, o artificialmente, utilizando aire comprimido. Un chorro de arena artificial proceso fue patentado por Benjamin Chew Tilghman el 18 de octubre de 1870.

Arenado equipo consiste de una cámara en la que la arena y el aire se mezclarán. La mezcla se desplaza a través de una boquilla de mano para dirigir las partículas hacia la superficie o la pieza. Inyectores vienen en una variedad de formas, tamaños y materiales. De carburo de boro es un material para inyectores, ya que resiste bien el desgaste abrasivo. El sandblasting es aquel que remueve toda la corrosión, inclusive aquella de los cráteres más profundos sin desgastar de manera importante el material. Además, proporciona a la superficie un acabado marcado que sirve de anclaje para volver a recubrir.

Este sistema consiste en la limpieza de una superficie por la acción de un abrasivo granulado expulsado por aire comprimido a través de una boquilla. La limpieza con "sandblasting" es ampliamente usada para remover:

Óxido., escama de laminación y cualquier tipo de recubrimiento de superficie, preparándola para la aplicación del recubrimiento.

Dentro de los abrasivos más frecuentemente empleados en este sistema encontramos: Arena Sílica Perla de Vidrio· Oxido de Aluminio Abrasivo de Plástico· Carburo de Silicio Granalla de Acero· Bicarbonato de Sodio Olote de Maíz· Granate Cáscara de Nuez, entre otros· Escoria de Cobre

Principales usos del sandblasting:· Dar acabados en madera, acero, resina, plástico, etc.· Remoción de lechada de concreto.· Limpieza de muros de ladrillo y piedra.· Remoción de graffiti.· Remoción de escama tratada térmicamente.· Remoción de marcas de herramientas.· Limpieza de estructuras metálicas.· Preparación de materiales para aplicación de recubrimientos, entre otras.Nuestros equipos son utilizados en diferentes sectores productivos, en donde destacan:· Industria Textil· Industria Química.· Industria Metalmecánica· Industria Automotriz.· Astilleros.· Plantas Petroleras· Construcción, entre otras.Beneficios:· Optimizar resultados, mayor uniformidad.· Abatir costos en mano de obra.· Minimizar tiempos de trabajo, optimizando mano de obra· Reducir tiempos de mantenimiento.· Obtener mayor anclaje y adherencia de recubrimientos.· Conseguir mayor pureza del material con un mínimo de esfuerzo

PROCESOS QUÍMICOS Y ELECTROQUÍMICOS

• Anodizado.

Anodización o anodizado es una técnica utilizada para modificar la superficie de un material. Se conoce como anodizado a la capa de protección artificial que se genera sobre el aluminio mediante el óxido protector del aluminio, conocido como alúmina. Esta capa se consigue por medio de procedimientos electroquímicos, de manera que se consigue una mayor resistencia y durabilidad del aluminio.

Con estos procedimientos se consigue la oxidación de la superficie del aluminio, creando una capa de alúmina protectora para el resto de la pieza. La protección del aluminio dependerá en gran medida del espesor de esta capa (en micras).

Estos mosquetones tienen una superficie en aluminio anodizado, pudiendo tener diversos colores.

El nombre del proceso deriva del hecho que la pieza a tratar con este material hace de ánodo en el circuito eléctrico de este proceso electrolítico.

La anodización es usada frecuentemente para proteger el aluminio y el titanio de la abrasión, la corrosión, y para poder ser tintado en una amplia variedad de colores.

Las técnicas de anodizado han evolucionado mucho con el paso del tiempo y la competencia en los mercados por lo que pasamos de una capa de óxido de aluminio con el color gris propio de este óxido hasta la coloración posterior a la formación de la capa hasta obtener colores tales como oro, bronce, negro y rojo. Las últimas técnicas basadas en procesos de interferencia óptica pueden proporcionar acabados tales como azul, gris perla y verde.

Hay distintos métodos de coloración de las capas de óxido formadas: coloración por sales y coloración por tintes siendo la primera opción la más habitual y la que más calidad en acabado y durabilidad garantiza.

Como técnica reciente se está desarrollando los acabados por interferencia (azul, gris y verde) basados en modificaciones posteriores del poro del óxido de aluminio formado en la etapa propia de anodizado. Esta modificación microscópica del poro se consigue mediante reproducción de condiciones de temperatura, concentraciones de electrolito, voltajes, superficie de carga afectada y características de la aleación.

2.- Electropulido.

El electropulido es un proceso de fabricación aplicado a las superficies de un objeto conductor de electricidad, como lo es el acero.

El tiempo y voltaje aplicado para contactar la pieza, debe ser regulado, pues dependiendo de la composición química, maleabilidad, y en sí las características de la pieza, la corriente viaja y la encubre causando que la capa superficial adquiera aún más constante acabado por las partículas removidas, por lo que se puede decir que la pieza metálica se somete a un "pulido por electricidad". Por esto, los filos y también el trabajo detallado pueden perder sus cualidades ya que se achatarán las orillas, si es que se deja la pieza trabajada bajo el proceso por más del tiempo y voltaje debido. No todos los materiales pueden ser electropulidos.

Otra consideración, es la de someter al proceso piezas con hoyos profundos, pues las secciones más cercanas a las superficies exteriores ó expuestas, dígase las orillas circumferenciales del cilindro, tenderán a agrandarse en desproporción del resto del orificio.

El electropulido suele ser un proceso aplicado generalmente en las etapas finales de la manufactura.

3.- Galvanizado

Galvanizado es el proceso electroquímico por el cual se puede cubrir un metal con otro. Se denomina galvanización pues este proceso se desarrolló a partir del trabajo de Luigi Galvani, quien descubrió en sus experimentos que si se pone en contacto un metal con una pata cercenada a una rana, ésta se contrae como si estuviese viva, luego descubrió que cada metal presentaba un grado diferente de reacción en la pata de rana, por lo tanto cada metal tiene una carga eléctrica diferente.

Más tarde ordenó los metales según su carga y descubrió que puede recubrirse un metal con otro, aprovechando esta cualidad (siempre depositando un metal de carga mayor sobre uno de carga menor).

De su descubrimiento se desarrolló más tarde el galvanizado, la galvanotecnia, y luego la galvanoplastia.

Utilidad

La función del galvanizado es proteger la superficie del metal sobre el cual se realiza el proceso. El galvanizado más común consiste en depositar una capa de zinc (Zn) sobre hierro (Fe); ya que, al ser el zinc más oxidable, menos noble, que el hierro y generar un óxido estable, protege al hierro de la oxidación al exponerse al oxígeno del aire. Se usa de modo general en tuberías para la conducción de agua cuya temperatura no debe rebasar los 60 ºC ya que entonces se invierte la polaridad del zinc respecto del acero del tubo y ése se corroe en vez de estar protegido por el zinc. Para evitar la corrosión en general es fundamental evitar el contacto entre materiales disemínales, con distinto potencial de oxidación, que puedan provocar problemas de corrosión galvaníca por el hecho de su combinación. Puede ocurrir que cualquiera de ambos materiales sea adecuado; lo que ocurre es que su combinación inadecuada es la que produce la corrosión. Uno de los errores que se comenten con más frecuencia es el del empleo de tuberías de cobre combinadas con tuberías de acero galvanizado. Si las de cobre, que es un material más noble, se sitúan aguas arriba de las de galvanizado, los iones cobre, que necesariamente existen en el agua, se cementarán sobre el zinc del galvanizado aguzas abajo y éste se oxidará; pero lo más grave es que en esos puntos en los que los iones cobre se ha depositado como cobre metálico sobre el galvanizado se ha producido una pila local Cu/Zn; a partir de ese momento se acelerará la corrosión del recubrimiento galvanizado en todos esos puntos hasta perforar el tubo de acero. Este fallo suele atribuirse a la mala calidad del galvanizado, por su mayor antigüedad, sin embargo se debe a la mala calidad del diseño; la causa de la corrosión ha sido la instalación de la tubería de cobre aguas arriba, que es la que ha provocado la corrosión del galvanizado, aguas abajo. Por el contrario, en el caso de que las tuberías de cobre se instalen al final de la red, es decir, aguas abajo de la tubería de galvanizado, no existe ese problema siempre que e garantice que no haya agua de retorno que después de pasar por el cobre pase por el galvanizado. En cualquier caso, es necesario colocar un manguito aislante entre el acero galvanizado de la instalación general y la tubería de cobre final para evitar el contacto galvanizado/cobre. Esta solución, sin embargo, es ineficaz en el caso anterior, tubería general de cobre y ramales finales de acero galvanizado. Aunque se elimine la corrosión en el punto de contacto entre ambos materiales, no se evitará la corrosión, porque ésta es debida a los iones cobre que transporta el agua, que producirán picaduras sobre toda la instalación de galvanizado aguas abajo, tal como se ha explicado.

Otros procesos de galvanizado muy utilizados son los que se refieren a piezas decorativas. Se recubren estas piezas con fines principalmente decorativos, la hebillas, botones, llaveros, artículos de escritorio y un sinfín de productos son bañados en cobre, níquel, plata, oro, bronce, cromo, estaño, etc.. En el caso de la bisutería se utilizan baños de oro (generalmente de 18 a 21 quilates). También se recubren joyas en metales más escasos como platino y rodio.

Proceso

En los procesos de galvanizado se utilizan los siguientes elementos:

• Fuente de alimentación: es un transformador que baja el voltaje de 380 V, 220 V ó 110 V a tensiones menores (de 0,1 a 12 V). Además, estos equipos poseen semiconductores (placas de selenio, diodos y últimamente tiristores) que transforman la corriente alterna, en corriente continua, que es la que se utiliza para estos procesos.

Esta fuente debe tener en lo posible un sistema de regulación de voltaje, puesto que cada proceso tiene un rango de tensión en el que el resultado es óptimo.

• Electrolito: es una solución de sales metálicas, que serán las que servirán para comenzar el proceso entregando iones metálicos, que serán reemplazados por el ánodo.

Por ejemplo, los baños de niquelado se componen de sulfato de níquel, cloruro de níquel y ácido bórico. Los baños de cincado contienen cianuro de sodio, hidróxido de sodio y soda cáustica (los alcalinos) o cloruro de cinc, cloruro de potasio y ácido bórico (los ácidos).

Además se agregan a los electrolitos sustancias orgánicas como tensoactivos, agentes reductores y abrillantadores: sacarina sódica, trietanolamina, formalina, urea, sulfuro de sodio, carboximetilcelulosa y varios tipos de azúcares (derivados por ejemplo de extractos del jarabe de maíz).

• Ánodos: son placas de metal muy puro, puesto que la mayoría de los procesos no resisten las contaminaciones: níquel 99,997 %; cobre 99,95 %; zinc 99,98 %. Cuando un ion entrega su átomo de metal en el cátodo, inmediatamente otro lo reemplaza desprendiéndose del ánodo y viajando hacia el cátodo. Por lo que la principal materia prima que se consume en un proceso de galvanizado es el ánodo.

4.- Pasivación.

La pasivación se refiere a la formación de una película relativamente inerte, sobre la superficie de un material (frecuentemente un metal), que lo enmascara en contra de la acción de agentes externos. Aunque la reacción entre el metal y el agente externo sea termodinámicamente factible a nivel macroscópico, la capa o película pasivante no permite que éstos puedan interactuar, de tal manera que la reacción química o electroquímica se ve reducida o completamente impedida.

La pasivación no debe ser confundida con la inmunidad, en la cual el metal base es por sí mismo resistente a la acción de los medios corrosivos, por ejemplo el oro y el platino, que no se oxidan fácilmente y por eso se les llama metal noble.

En muchos casos, la formación de esta película pasivante es espontánea cuando el metal entra en contacto con el agente externo. Un ejemplo clásico es el aluminio. Cuando una superficie de este metal entra en contacto con el aire ambiental, la parte más externa del objeto se oxida espontáneamente para formar una capa transparente e impermeable de alúmina Al2O3 tipo cerámica, muy congruente y adherente. Por esta razón, aunque el aluminio es termodinámicamente muy reactivo, la capa pasivante lo protege de manera muy efectiva en contra de la corrosión a condiciones ordinarias. Para lograr la corrosión de este metal se requieren ácidos minerales o un determinado sobrepotencial electroquímico. Otro caso típico es el acero inoxidable. Como resultado de sus contenidos de cromo, esta aleación forma naturalmente una capa de óxido de algunos Angstrom de espesor y de esta forma queda protegido contra muchos agentes corrosivos, encontrando amplio uso en la industria y la vida diaria.

Por otro lado, la formación de una película pasivante no se limita a oxidación de un metal base. También hay casos donde la película pasivante se forma por reducción. En este caso puede ser producto de la reducción electroquímica de algún óxido o sulfuro. Por ejemplo, se ha intentado la electro refinación directa de matas de cobre (Sulfuro de cobre) sin pasar por la etapa de convertidor metalúrgico. Sin embargo la reducción del sulfuro forma una película pasivante de azufre elemental que entorpece el proceso por lo que esta alternativa aún se encuentra en investigación, muestra de que no siempre es deseable la formación de esta capa pasivante.

5.- Pavonado.

El pavonado consiste en la aplicación de una capa superficial de óxido abrillantado, de composición principalmente Fe2O3 de color azulado, negro o café, con el que se cubren las piezas de acero para mejorar su aspecto y evitar su corrosión.

Los orígenes del pavonado son un tanto inciertos, remontándose a cerca de tres siglos. Lo que sí se conocía es que calentando el acero hasta alcanzar un tono azulado y sumergiéndolo en aceite, aumentaba considerablemente su resistencia a la herrumbre.

Existen dos métodos de pavonado: el ácido y el alcalino. El ácido es sin duda el método que proporciona mejor calidad, durabilidad y aspecto. Pero requiere mucho tiempo para lograr el resultado deseado. Se obtiene mediante la aplicación de ácidos que proporcionan una oxidación superficial de gran adherencia y durabilidad.

En cambio el alcalino es mucho más fácil de lograr y en muy poco tiempo, por lo que es el método utilizado habitualmente.

Los metales (no todos) se pueden pavonar manualmente, la manera más antigua de acabado de metales, el resultado final es espectacular, delicado y fino. No lo supera ninguna pintura. Es único.

¿Que es?

Es como si fuera una pintura muy dura que formara parte del metal mismo. Si bien la gama de colores no son muchos si son varios los tono que quedan interesantes. Este tipo de acabado se ve en las armas especialmente, y más en las armas antiguas.

¿Quiere practicar?

Comience un objeto que le guste y use después, no será poco el trabajo para malgastarlo en algo que no sirve de nada. De cualquier manera podrá probar donde quiera sino desea arriesgar el objeto.

Como usted (y nosotros) sabemos poco y nada de temple de los metales probemos a pavonar un atizador de estufa, o algún candelabro metálico, etc.

Consiga aceite quemado de auto (no necesita mucho). El aceite que los autos quitan cada tantos kilómetros del carter. También puede usar aceite nuevo, cualquiera de automóvil. Cuanto más espeso mejor.

Fuego; Puede usar una garrafa de gas y/o un soplete para calentar el objeto. Si es grande hágalo en partes dominables. Tenga en cuenta que el calor tiende a disiparse por el metal, así que tarde o temprano se calentará todo el objeto, por esto debe conseguir guantes de cuero rústico / grueso.

Lo último es un trapo usado absorbente (no lana) que impregnará con el aceite quemado que seguramente le regalaron en la estación de servicio.

Comience a calentar el objeto hasta que quede rojo (sin exagerar).  Sáquelo del fuego y de inmediato pase encima (y alrededor) del objeto el trapo embebido con aceite quemado.

Algo de humo y olor a quemado y en 3 o 4 pasadas comenzará a ver que el metal empieza a adquirir un tono raro, amarronado por momentos y tornasolado dependiendo de la luz. También aunque no lo crea, se consigue llegar a un azul muy bonito, pero no sabríamos decirle que tipo de metal llega a ese color. Pruebe y si quiere después nos aclara para que ampliemos este tema.

A partir de la 8 o 7 pasada de aceite al objeto intente llegar con calor al color deseado. Si lo calienta bastante verá que en unos momento se pondrá azul, rojo, anaranjado, cobrizo, azulado, etc., si usted lo retira siempre en el mismo tono verá que se consigue un color que no es el mismo que si lo deja o la quita antes de llegar al color. Por supuesto algunas veces verá un azul brillante pero no será el que quede al final sino un tono azulado oscuro.

Cuantas más veces le caliente y le pase aceite más gruesa será la capa de "pintura" que quedará adherida. (Ya sabemos que no es pintura…:-)). Además se notará más el cuerpo.

Nunca el tono conseguido, cualquiera sea, quedará parejo, uniforme (es parte del encanto). El tono variará de acuerdo a la luz que lo observe y a la pureza del metal.

También queda excelente los tonos cuando el objeto es de bronce al cual le podemos hacer lo mismo tratamiento (queda impresionante el color!).

¿Cuantas veces (manos) debemos pasar aceite en el objeto?

Bueno por experiencia (no demasiado amplia, solo es personal para objetos propios) cada vez que quitamos el hierro del calor le pasamos entre 3 y 7 veces el trapo embebido generosamente con aceite y de esta manera repetimos el proceso entre 5 y 7 veces y notaremos que se logra un cuerpo (grosor) respetable del recubrimiento. Cuanto más aceite le pasa más gruesa la pátina y más suave y lustrosa al tacto y a la vista. Nunca tendrá el brillo de la pintura ni tampoco será el mismo brillo aunque se acerque y se parezca. Es muy especial el brillo.

Otra cosa, los tonos cambian si se fuerza a enfriar el objeto. Es decir sacamos del fuego el objeto le pasamos dos o tres pasadas de aceite y lo enfriamos estando caliente aún.

Con el tema de enfriado forzado también se consigue que un color quede fijo, se consigue arruinar el temple original del objeto (lo cual es grave si es un arma de fuego o un cuchillo). También se consigue que el objeto tengo un color / tono específico (antes de pavonarla)

6.- Tropicalizado

Es necesario conocer la frase original, y si es posible el titulo del documento."Cold" podría hacer parte de otro termino: "Tropicalized cold rolled" que seria lamina de acero laminada en frío con tratamiento de tropicalizacion.

Existen tratamientos de tropicalización que se aplican en frío y otros en caliente: "…this part was cold tropicalized…" o sea que fue tropicalizada en frío.

Tropicalización es un tratamiento hecho por procesos químicos, electroquímicos, térmicos o de recubrimiento; para proteger el material o la pieza de los efectos del clima tropical (Oxidación, o otro tipo de degradación)

En el caso de "cabinets" puede ser que los cabinets:

a. Los cabinets tengan el tratamiento de tropicalización aplicado a ellos mismos, o b. Los Cabinets se utilizan para aplicar un tratamiento de tropicalización a piezas o materiales mientras están encerrados en los cabinets.

Lo de "en frío" o "en caliente" estaría por entenderse conociendo la frase y el titulo del documento original.

Otros tratamientos en metales: Electropulido, Pasivación, Anodizado, galvanizado, Pavonado, Iridizado, Tropicalizado.

RECUBRIMIENTOS ELECTROQUÍMICOS

• Cromado

El cromado es un galvanizado, basado en la electrólisis, por medio del cual se deposita una fina capa de cromo metálico sobre objetos metálicos e incluso sobre material plástico. El recubrimiento electrolítico con cromo es extensivamente usado en la industria para proteger metales de la corrosión, mejorar su aspecto y sus prestaciones.

El llamado cromo duro son depósitos electrolíticos de espesores relativamente grandes (0,1 mm) que se depositan en piezas que deben soportar grandes esfuerzos de desgaste. Se realizan este tipo de depósitos especialmente en asientos de válvulas, cojinetes cigüeñales ejes de pistones hidráulicos y en general en lugares donde se requiera bastante dureza y precisión.

El cromo brillante o decorativo son finas capas de cromo que se depositan sobre cobre, latón o níquel para mejorar el aspecto de algunos objetos. La grifería doméstica es un ejemplo de piezas cromadas para dar embellecimiento.

El cromo tiene poco poder de protección, menos aun si las capas que se depositan son tan delgadas como una micra. Por ello las superficies a cubrir deben estar bien pulidas, brillantes y desengrasadas. El cromo se aplica bien sobre el cobre, el níquel y el acero, pero no sobre el zinc o la fundición.

Procedimiento de cromado

En un baño electrolítico de cromo se disuelve ácido crómico en agua en una proporción de 300 gramos por litro y se añade 2 gramos por litro de ácido sulfúrico. Se emplea como ánodo un electrodo de plomo o grafito. El plomo sirve como ánodo porque se forma una placa de óxido de plomo que es conductor pero que impide que se siga corroyendo por oxidación anódica. Al contrario que en otros baños como los del níquel el cromo que se deposita en el cátodo procede del ácido crómico disuelto y no del ánodo, por lo que poco a poco se va empobreciendo en cromo la solución. Con el uso el cromo se va agotando y hay que reponerlo añadiendo más ácido crómico.

Cromado para superficies plásticas

El cromo hexavalente (Cr (VI)) es el material más utilizado por la mayoría de empresas dedicadas al metalizado, concretamente al cromado. Una de las grandes desventajas que presenta este material es su potencial cancerígeno. Se está desarrollando un nuevo proceso basado en una tecnología de auto-ensamblaje molecular (SAM – self assembly methodology) mediante el uso de nano-partículas, lo que permitirá evitar el uso de este material. Esta técnica ya ha sido desarrollada a escala de laboratorio en España. Los principales objetivos del proyecto son:

• Desarrollar un proceso de cromado integrado de superficies plásticas. Dicho proceso será de bajo coste y medioambientalmente sostenible eliminando el uso de: ácido crómico, catalizadores de paladio y depósitos electroquímicos de níquel.

• Reducir el tiempo y número de tanques (de cromado y enjuague) necesarios en el proceso (esto implica una reducción en el consumo de agua y residuos).

• Ofrecer flexibilidad en el tipo de materiales plásticos a utilizar. El nuevo sistema de cromado se podrá aplicar a ABS, PP, PET y PVC.

• Incrementar la estabilidad del proceso comparado con el clásico proceso de metalización química.

• Niquelado

El niquelado es un recubrimiento metálico de níquel, realizado mediante baño electrolítico , que se da a los metales, para aumentar su resistencia a la oxidación y a la corrosión y mejorar su aspecto en elementos ornamentales.

Hay dos tipos de niquelado: Niquelado mate y Niquelado brillante.

El niquelado mate se realiza para dar capas gruesas de níquel sobre hierro, cobre, latón y otros metales ( el aluminio es un caso aparte) es un baño muy concentrado que permite trabajar con corrientes de 8 – 20 amperios por decímetro cuadrado, con el cual se consiguen gruesas capas de níquel en tiempos razonables.

Los componentes que se utilizan en el niquelado son: Sulfato de níquel, cloruro de níquel, ácido bórico y humectante

El niquelado brillante se realiza con un baño de composición idéntica al anterior al que se le añade un abrillantador que puede ser sacarina por ejemplo. Para obtener la calidad espejo la placa base tiene que estar pulida con esa calidad. La temperatura óptima de trabajo está entre 40 y 50 ºC, pero se puede trabajar bien a la temperatura ambiente.

En los baños de niquelado se emplea un ánodo de níquel que se va disolviendo conforme se va depositando níquel en el cátodo. Por esto la concentración de sales en el baño en teoría no debe variar y esos baños pueden estar mucho tiempo en activo sin necesidad de añadirles sales.

Si en vez de emplear un ánodo de níquel se emplea un ánodo que no se disuelva en el baño ( platino, plomo … ) las sales de níquel se convertirán por efecto de la electrólisis paulatinamente en sus ácidos libres, sulfúrico y clorhídrico, con lo que se producirán dos fenómenos, una disminución del pH ( aumento de la acidez) y una disminución de la concentración de sales, esto llevara a la progresiva perdida de eficiencia del baño. Por esto los baños con ánodo inactivo no pueden aprovechar todo el níquel que llevan en disolución y cuando han consumido aproximadamente el 50% del níquel en sales disueltas se tornan ineficientes y sus depósitos no son buenos.

Proceso de niquelado

Según sea el tamaño de las piezas se emplean diversos métodos de niquelado, para las piezas pequeñas se utilizan tambores rotativos y se tratan a granel. El niquelado en bastidor o ganchera se aplica cuando la pieza a tratar es de un tamaño considerable, y queremos evitar rozamientos en la superficie del material. La pieza es colgada en bastidores adaptados a su geometría, se limpia su superficie para asegurar una buena deposición del metal, y se somete a un proceso electrolítico de recubrimiento en medio con el que se obtiene muy buena distribución del recubrimiento y las piezas grandes se sujetan en bastidores y se sumergen en los baños de niquelado.

• Plateado

Consiste en un electrolito de tipo alcalino que permite obtener recubrimientos de plata de brillo espectacular a cualquier espesor.

La elevada pureza de la plata depositada hace apto este proceso para piezas enfocadas a todo tipo de aplicaciones, desde contactos eléctricos que requieren elevada conductividad y resistencia a la temperatura, hasta objetos decorativos.

Los depósitos de plata obtenidos con este proceso son de gran pureza, y presentan una elevada dureza combinada con una excelente ductilidad.

4.-Cobreado

Los electrolitos de cobre más empleados son aquéllos en base cianuro y en base sulfato. El electrolito cianurado (bien con cianuro potásico o sódico) apenas contiene aditivos orgánicos, al contrario del cobreado ácido que necesita una variedad de aditivos importante y un control exhaustivo para conseguir las propiedades de dureza, nivelación y brillo.

El cobreado cianurado es el primer recubrimiento de los sistemas multicapas de gran protección anticorrosiva, que se realizan habitualmente sobre zamak y/o acero como materiales base.

5.- Cincado.

Existen numerosos tipos de electrolitos de cinc. Tradicionalmente los más utilizados son los cincados cianurados de alta y media concentración de cianuro que poseen una buena tolerancia a la contaminación orgánica y permiten trabajar con pretratamientos no optimizados. Tienen una buena penetración.

Se está imponiendo por otro lado, los cincados ácidos, de depósitos de elevado brillo y alto rendimiento que sobre todo si son en base potasio reducen de modo importante el coste de tratamiento de las aguas.

Por último, existen cincados alcalinos exentos de cianuro que combinan gran parte de las cualidades de los electrolitos cianurados con un tratamiento de bajo coste para las aguas residuales.

Los electrolitos de cinc-hierro y cinc-níquel son alcalinos exentos, y permiten recubrimientos con alto poder anticorrosivo.

Los recubrimientos de cinc tienen propiedades anticorrosivas y muy ocasionalmente decorativas. Por esta razón se cincan tras realizar los oportunos postratamientos piezas para el sector de componentes del automóvil y ferretería.

Otros acabados decorativos

Todos los acabados decorativos son recubrimientos de escaso espesor sobre piezas ya niqueladas, Entre los más frecuentes, aparte de los ya mencionados, está el latonado, formulado en base a una solución que contiene cianuro, amonio, cobre y cinc. La relación de la concentración entre ambos metales da una u otra tonalidad al recubrimiento.

Los electrolitos de plata y oro están formulados en base cianurada y contienen aditivos que permiten incrementar el brillo y, si se requiere, la dureza.

OTROS RECUBRIMIENTOS

• Anodizado en distintas clases y para ciertos materiales.

El anodizado es un proceso electroquímico, de oxidación forzada, en el cual se logra formar una capa protectora de óxido de aluminio (alúmina Al2O3) sobre la superficie del aluminio base. La vida útil de este acabado es proporcional al espesor de la capa anódica obtenida.El óxido de aluminio puede alcanzar una gran dureza que varía entre los 7 y 8 de la escala Mho; al mismo tiempo es muy estable y resistente a los agentes corrosivos del medio ambiente, de ahí su condición de protector del metal base.

La capa crece desde el aluminio debido al proceso electroquímico o sea que está integrada al metal, por lo que no puede ser escamada o pelada.

Como la estructura cristalina de la capa está formada por muchos poros hexagonales muy pequeños, la podemos colorear utilizando el proceso de electrocoloración, que consiste en depositar iones metálicos dentro de los mismos. Se obtienen distintas tonalidades según el metal utilizado y la cantidad depositada dentro de los poros. Finalmente para evitar la introducción de agentes corrosivos, los poros se sellan llenándose de hidróxido de aluminio inerte, al hidrolizarse la alúmina.

VENTAJAS DEL ANODIZADO.

1.- La capa de anodizado es más dura que la capas obtenidas pintando con resina sinteticas. Esta propiedad la hace más útil en zonas donde hay un gran tráfico por lo que es sometida a un abuso físico y en donde se utilicen limpiadores abrasivos.

2.- El anodizado no puede ser pelado ni escamado por cuanto la capa forma parte del metal base.

3.- El anodizado le da al aluminio una apariencia de superficie metálica muy superior a la que se puede lograr con pinturas orgánicas.

4.- El anodizado no es afectado por la luz solar. Sin embargo, todos los recubrimientos orgánicos pueden eventualmente fallar debido a la exposición a los rayos ultravioletas

• Pinturas y esmaltes

PINTURAS.

Pintura es una mezcla líquida o viscosa que aplicada por extensión, proyección o inmersión sobre un objeto o material, lo reviste, colorea y protege.

? Componentes de las pinturas.

Hay dos grandes grupos:

• Componentes líquidos: Como el vehículo, que a su vez consta de un aglutinante y un disolvente.

• Componentes sólidos: Como los pigmentos y las cargas.

Pueden llevar, además, secativos y aditivos.

? Cualidades que debe tener una pintura.

• Buena resistencia a la intemperie y a la corrosión.

• Buena adherencia al objeto.

• Ser neutro respecto al soporte.

• Estabilidad de color.

• Buen rendimiento.

• Decorativa.

• Dócil . . .

? Aglutinante.

Es el elemento que da cuerpo, dureza y durabilidad a la pintura y que protege a la base. Hay varios tipos de aglutinantes:

• Minerales: Cal apagada, yeso y cemento.

• Orgánicos: Ceras, insolubles en agua y alcoholes y solubles en éter, bencina y trementina:

• Parafinas, que proceden de la destilación del petróleo.

• Colas, animales o vegetales.

• Gomas

• Caucho, que procede del látex.

• Colodión.

• Grasos: Aceite de lino, de soja, de nuez . . .

• Resinosos: Copal, goma laca y betún de Judea.

? Disolventes.

Destinados a facilitar la extensión, a veces disolución, del aglutinante. Sirve para fluidificar y es generalmente volátil, o sea, desaparece más o menos en su totalidad por evaporación.

• Agua: Se emplea en pinturas llamadas "al agua". Debe estar exenta de sulfuros que podrían perjudicar los pigmentos.

• Alcohol: Es el disolvente típico de las resinas. Bajo tres tipos: metílico, etílico y amílico.

• Aguarrás (esencia de trementina): Se obtiene por destilación por vapor de la resina del pino, el residuo es la colofonia que tiene propiedades disolventes, plastificantes y secantes.

• Acetona (propanona): Incolora. Disuelve resinas, grasas, gomas, etc.

• Benceno (bencina): Incoloro. Si es puro es insoluble en agua. Es buen disolvente para aceites y grasas.

• White spirit: Se obtiene por destilación de una fracción pequeña del petróleo.

? Secantes o secativos.

Son materiales que se añaden para catalizar o acelerar la oxidación y polimeración de los aceites vegetales, disminuyendo el tiempo de secado.

El más importante es el LITARGIRIO (Monóxido de Plomo). Si se añade a los aceites y se hierve la mezcla, se obtiene un líquido denso que seca con rapidez.

Existen otros secativos como óxidos de Cobre, Hierro, etc. Y otros orgánicos.

Se emplean en pequeña proporción.

? Pigmentos.

Son sustancias que sirven para dar a los objetos una tonalidad o matiz distinto al que tenían, normalmente son en forma de polvo e insolubles.

? Cargas.

Son materiales neutros respecto a los demás componentes y su objeto es aumentar su viscosidad o el volumen. No son necesarias.

? Barnices.

Son líquidos que, extendidos en capas delgadas, al solidificar dan una superficie lisa, continua y, generalmente, incolora y brillante. Protege de los agentes atmosféricos. Pueden ser transparentes o translúcidos; volátiles, al óleo o celulósicos.

Esmalte.

Consiste en aplicar un esmalte, compuesto de materiales vitrificables sobre el metal, e introducirlo en un horno especial por unos minutos a una temperatura de entre 750 y 900°C. Así el esmalte se funde y queda adherido al metal.

2.-Plastisol.

El plastisol es la mezcla de una resina (PVC), de un plastificante y otros aditivos que se encuentra en estado líquido a temperatura ambiente con propiedades visco-elásticas, es de color blanquecino (cuando no hay pigmento).

Este compuesto, bajo la acción del calor (160º – 200º C), deja su estado líquido inicial para pasar a un estado sólido, sin pérdida de peso ni cambio de volumen notable.

El plastisol se utiliza como recubrimiento superficial: puede colorearse, y tener texturas, y es resistente a la abrasión, la corrosión y la electricidad. Mediante distintos estabilizantes y aditivos puede mejorar su resistencia a la luz, al calor, o adquirir propiedades (retardantes de llama), para cubrir gran variedad de especificaciones.

• Porcelanizado

• Bruñido de la plata

El bruñido de la plata es una técnica de trabajo de este metal que se inició en la época del Virreinato del Perú y que se obtiene mediante una delicada labor.

Este tipo de trabajo antiguamente era elaborado por manos de mujeres.

En la actualidad, el bruñido se realiza mediante pulidoras mecánicas.

• Mate (acabado)

• Peinado de la plata

El peinado de la plata es una técnica de trabajo de este metal que se desarrolló en la época del Virreinato del Perú y que consiste en escobillar para limpiar las irregularidades menores de la superficie, previamente tratadas por medio de ácido débil.

En algunos casos con el peinado se da término al pulido, quedando entonces la superficie con un brillo mate no reflectante. Cuando se desea brillo y reflejo, se procede al bruñido a mano que da un acabado liso, como un espejo.

Definición de rugosidad

La rugosidad superficial es el conjunto de irregularidades de la superficie real, definidas convencionalmente en una sección donde los errores de forma y las ondulaciones han sido eliminados.

Se consideran las piezas en bruto, aquellas que se han de utilizar tal y como se obtienen después de su proceso de fabricación (fundidas, forja, laminación, etc)

Las piezas mecanizadas por arranque de viruta se consigue determinado grado de calidad superficial que es mejorado en un posterior acabado con métodos abrasivos de rectificado y lapeado.

La unidad de rugosidad es la micra o micrón (1micra= 1 &µm = 0,000001 m = 0,001 mm) y se utiliza la micropulgada en los países anglosajones.

La tolerancia superficial se indica en los planos constructivos de las piezas mediante signos y valores numéricos, de acuerdo a la norma de calidad existente.

Las normas de rugosidad son las siguientes: DIN 4762, DIN 4768, DIN 4771, DIN 4775, el alcance de la rugosidad de superficies se encuentra en la norma DIN 4766-1.

Medición de la rugosidad

Para medir la rugosidad de las piezas se utilizan unos instrumentos electrónicos de sensibilidad micrométrica llamados rugosímetro que determinan con rapidez la rugosidad de las superficies.

Los rugosímetros miden la profundidad de la rugosidad media Rz, y el valor de la rugosidad media Ra expresada en micras.

Los rugosímetros pueden ofrecer la lectura de la rugosidad directa en una pantalla o indicarla en un documento gráfico.

Información sobre las unidades de rugosidad más usadas Ra y Rz

• Ra: El valor promedio de rugosidad en &µm es el valor promedio aritmético de los valores absolutos de las distancias del perfil de rugosidad de la línea intermedia de la longitud de medición. El valor promedio de rugosidad es idéntico a la altura de un rectángulo donde su longitud es igual a la longitud total lm y esto a su vez es idéntico con la superficie de la suma que existe entre el perfil de rugosidad y la línea intermedia.

• Rz: Promedio de la profundidad de la rugosidad en &µm (promedio aritmético de cinco profundidades singulares consecutivas en la longitud de medición).

ESTADOS SUPERFICIALES.

Cuando hablamos sobre la imposibilidad material de obtener una forma o una dimensión perfecta, llegábamos a la conclusión de la necesidad de introducir tolerancias en el diseño que nos permitieran establecer los límites de aceptación o rechazo de una pieza fabricada. Pues bien, igual sucede con el mecanizado de superficies, pudiendo diferenciar dos tipos de irregularidades:

a) Rugosidades. Provocadas por las huellas de las herramientas que fabricaron la pieza.

b) Ondulaciones. Procedentes de holguras y desajustes en las maquinas y herramienta que fabricaron la pieza.

Obviamente lo normal es que coincidan ambos tipos de irregularidades, obteniendo perfiles como los mostrados en la figura 9.1.

Desde otra perspectiva podemos clasificar las superficies de un elemento de acuerdo con su función (Figura9.2):

a) Superficie funcional. El término se refiere al tipo de superficies que presentan contacto directo y dinámico con otras, es decir, que van a experimentar movimientos relativos de rotación o traslación respecto a superficies de otro u otros elementos. Debido a su trabajo, necesitan de un acabado superficial muy fino para evitar pérdidas importantes de energía y calentamiento por rozamiento.

b) Superficie de apoyo. Son superficies que mantienen un contacto estético, y por tanto sin rozamiento dinámico, con otras, por lo que no necesitaría un acabado demasiado fino.

c) Superficie libre. Se refiere a aquellas superficies que no van a presentar contacto alguno con otras, por lo que podremos especificar un acabado basto, siempre que este sea regular. En este caso priman generalmente condicionantes estéticos a los meramente funcionales.

Algunos conceptos de interés para la comprensión de la consignación de irregularidades en los dibujos técnicos pueden ser:

* Superficie real.

* Superficie obtenida después de la fabricación de la pieza. Limita a esta y la separa del medio ambiente.

* Superficie geométrica.

Superficie perfecta definida por el diseñador que no tiene en cuenta los errores de forma ni la rugosidad superficial.

* Superficie efectiva.

Superficie aproximada a la superficie real a partir de mediciones instrumentales. La evaluación de las irregularidades se ubica en el trabajo de taller, y mas concretamente en el departamento de verificación y control de calidad. El diseñador solo tiene que indicar en los planos las irregularidades extremas que podría soportar su diseño para que el fabricante trate de respetarlas.

* Perfil real.

Curva obtenida como intersección de la superficie real con un plano generalmente perpendicular a la misma.

* Perfil geométrico.

Intersección de la superficie geométrica con un plano generalmente perpendicular a la misma.

* Perfil efectivo.

Intersección de la superficie efectiva con un plano generalmente perpendicular a la misma. Sobre este perfil efectivo se realiza la evaluación cuantitativa de la rugosidad superficial mediante equipos específicos como los rugosimetros, previamente eliminados los errores de forma y ondulaciones. Para ello es necesario seleccionar la denominada, longitud del perfil efectivo utilizada para evaluar la rugosidad prescindiendo de estos errores (Figura 9.3).

La rugosidad superficial se calcula como la media aritmética de las desviaciones respecto a la llamada línea media del perfil. Estas desviaciones, z1,…,zi,…,zj,…,zn, son las distancias de los distintos puntos me- didos del perfil efectivo respecto a la línea media. La línea media se define como una línea con idéntica forma al perfil geométrico que divide al perfil efectivo con la condición de que la suma de cuadrados de las desviaciones sea mínima.

De esta forma, seleccionada una longitud básica, se determina la rugosidad (Ra) como la media aritmé- tica de las desviaciones expresadas en valor absoluto.

La rugosidad máxima representa la diferencia de cotas (z) máxima entre puntos del perfil efectivo.

Símbolo básico e indicación de la rugosidad superficial

La indicación básica del estado superficial de una pieza se consigna mediante dos trazos desiguales in- clinados unos 60º respecto a la línea que representa la superficie. A partir de este símbolo base, y me- diante la adición de símbolos complementarios, se puede indicar si la conformación de la superficie se va a realizar con o sin arranque de viruta (Figura 9.4).

La fabricación de piezas mediante arranque de viruta o material se consigue a partir del mecanizado de su superficie, lo que puede realizarse por varios procedimientos, entre ellos:

A) Fresado.

Arranque de viruta mediante la acción de una herramienta con dientes de filos cortantes, denominada fresa, que gira alrededor de su eje, pudiendo actual tangencial o frontalmente respecto a la superficie mecanizada (Figura 9.5).

B) Torneado.

Se denomina así al procedimiento de fabricación para el que se emplea la máquina–herramienta considerada como fundamental, el torno. Con ella se pueden realizar múltiples operaciones, aunque la más importante es el torneado o fabricación de piezas de revolución (Figura 9.6).

C) Taladrado.

Consiste en la perforación de una pieza, parcial (taladro ciego) o totalmente (taladro pasante), mediante una herramienta llamada broca. La broca gira alrededor de su eje de revolución a la vez que se desplaza en la dirección del mismo.

D) Aserrado.

Procedimiento de fabricación que consta de una herramienta de acero denominada sierra, dotada de un movimiento alternativo longitudinal, con la cual se consigue cortar chapas y planchas. También se puede realizar este tipo de cortes con un soplete oxiacetilénico.

Por otra parte, los procedimientos de fabricación sin arranque de viruta tienen la particularidad de que moldean o forjan el material sin arrancar parte del mismo. Entre estos procedimientos de fabricación po- demos destacar:

A) Fundición.

Consiste en rellenar un molde o modelo negativo de la pieza a fabricar con metal fundido. Una vez enfriado el metal se procede al desmoldeo para obtener la pieza deseada. Según el tipo de molde uti- lizado diferenciamos el moldeo en arena, moldeo en molde metálico o coquilla (fundición mediante in- yección de metal fundido a presiones de 25–50 atmósferas), y moldeo a la cera o resina perdida.

B) Forja.

Consiste en la conformación de la pieza mediante golpes o prensado, calentándola previamente para facilitar la operación. Dentro de la forja podemos diferenciar:

— Forja manual o libre. Conformación de la pieza a través de mazo y yunque.

— Forja en estampa. Consiste en utilizar una prensa que consta de estampa y contraestampa. La estampa o matriz, que actúa como yunque, contiene el vaciado correspondiente a la forma de la pieza, mien- tras la contraestampa o martillete, que actúa como mazo, golpea la estampa, prensando el material pre- viamente calentado para mejorar su fluidez, de forma que éste rellena el vaciado de la matriz.

C) Laminado.

Se emplea en la obtención de perfiles laminados de gran longitud en relación a su sección transver- sal. Por ejemplo, es muy utilizado en la fabricación de perfiles resistentes de construcciones agroin- dustriales metálicas (perfiles IPN, UPN, etc.). La laminadora es una máquina que consta de dos árbo- les horizontales y paralelos en los que se acoplan sendos cilindros simétricos que dejan una zona libre con la forma requerida por el perfil. Generalmente el proceso precisa de varias pasadas por diferentes trenes de laminado, de forma que se logre una transición gradual de la pieza en basto al perfil de di- seño.

D) Extrusionado.

Operación consistente en obligar a pasar por un orificio de forma predeterminada a un material o metal en estado fluido.

La indicación en los dibujos técnicos de la rugosidad superficial de diseño se lleva a cabo mediante la asignación del valor numérico de máxima rugosidad tolerada (Figura 9.8). Si no se disponen unidades se supone que dicho valor se expresa en micrómetros.

En el caso de que deseemos especificar la máxima y mínima rugosidad permisibles, dispondremos los dos valores numéricos correspondientes, situando a la rugosidad máxima sobre la mínima (Figura 9.8).

La norma también permite, e incluso recomienda, la indicación del valor de la rugosidad mediante la con- signación de su clase correspondiente, con lo que pueden evitarse errores de interpretación de valores nu- méricos (Tabla 9.1).