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El proceso de acabado manual se ha utilizado a lo largo de la historia para abrillantar artefactos, armas y otros objetos metálicos.
Su equivalente moderno, el acabado masivo, también conocido como acabado mecánico de superficies, existe desde la década de 1950.
El objetivo de este proceso es limpiar, desincrustar, desbarbar, pulir, abrillantar, eliminar óxido y dar brillo a diversos componentes metálicos mediante el contacto por fricción entre superficies.
Dado que el proceso implica contacto abrasivo, suele ser adecuado para piezas más resistentes.
Aunque se realice en medios líquidos o en medios sólidos, la fricción constante puede dañar componentes delicados o aquellos con geometrías complejas.
Por eso, pulir piezas delicadas sin dañarlas ni alterarlas supone todo un desafío.
Entonces, ¿cómo debería abordarse este problema?
Comencemos por el origen de la cuestión.
1. Definición de las características de las piezas delicadas
Delicado es un término subjetivo. En el acabado masivo, hay que tener en cuenta el tamaño, el grosor, las protuberancias y los requisitos de acabado.
Por lo general, las piezas pequeñas y finas provocan problemas de acabado. Las piezas metálicas planas, en particular, tienden a adherirse entre sí, especialmente si se utilizan medios húmedos.
La mayoría de las piezas fundidas a troquel también tienen paredes finas y materiales blandos. Por tanto, no pueden soportar la fuerza abrasiva del sistema vibratorio o del tambor rotativo durante el proceso de acabado.
Los componentes metálicos con partes delicadas sobresalientes, como brazos, ranuras o aberturas, también pueden sufrir daños.
Además de estos desafíos, en ocasiones los clientes pueden tener requisitos de acabado especiales que obliguen a adoptar un enfoque no convencional.
2. ¿Qué sistema de acabado es el más adecuado?
Los tambores rotativos y los sistemas vibratorios parecen máquinas de acabado suaves, pero no siempre son la mejor opción para piezas delicadas.
Al mezclar las piezas metálicas y los medios en estos sistemas, aumenta la probabilidad de que las piezas pequeñas y delgadas se adhieran entre sí.
Lamentablemente, estas máquinas suelen no lograr romper la acción capilar que hace que las piezas y los medios se peguen.
Las piezas planas también tienden a quedarse atrapadas en las rampas y tolvas de descarga de los sistemas vibratorios, lo que reduce la calidad del proceso de acabado.
Puede utilizar maquinaria de acabado de alta energía, como los sistemas de disco centrífugo y de tambor centrífugo, para el acabado de piezas delicadas.
Estos sistemas pueden romper fácilmente la acción capilar. También puede proporcionar un amortiguador adicional a las piezas delicadas utilizando una cantidad extra de medios.
La única limitación, sin embargo, es el calor excesivo generado durante el proceso. Estos procesos suelen tener ciclos de funcionamiento más largos, lo que genera más calor y puede causar daños.
Si bien los sistemas de disco centrífugo pueden superar todos estos problemas y proporcionar un mejor acabado para piezas delicadas, también presentan un problema particular con el tiempo.
La separación entre la cámara de procesamiento estacionaria y el disco giratorio (giratorio) se amplía con el tiempo.
Las piezas delicadas, especialmente las más pequeñas, pueden quedar atrapadas en esta separación, lo que provoca daños en las piezas y también en la máquina.
3. Debe considerar los medios adecuados
Los medios son uno de los elementos más cruciales del proceso de acabado, especialmente para las piezas delicadas.
Suavizan las superficies, mantienen las piezas separadas durante el proceso y frotan la superficie de las partículas para limpiarlas a fondo.
Existen diferentes cortes, formas y pesos fabricados en aluminio, cerámica, cuarzo, óxido de aluminio, carburo de silicio, acero y materiales sintéticos, que se utilizan habitualmente como medios.
Sin embargo, no todos los medios son iguales. Debido a su peso considerable (aproximadamente 300 libras por pie cúbico), los medios de acero suelen considerarse no aptos para el acabado de piezas delicadas.
Los medios cerámicos de gran tamaño también pueden causar problemas similares.
Puede utilizar una combinación de pequeñas piezas de porcelana y polvos abrasivos finos, como carburo de silicio u óxido de aluminio, para facilitar el proceso de acabado de piezas delicadas.
Selección de medios de pulido
Añada agua a estos medios para crear una lechada en polvo, lo que reduce significativamente las posibilidades de daño.
Sin embargo, dado que no se puede utilizar un flujo continuo de agua durante los ciclos del proceso, se genera una cantidad considerable de calor, especialmente en sistemas de alta energía.
Esto puede afectar a la calidad del acabado y dañar las piezas delicadas.
Como puede ver, desarrollar la química adecuada es probablemente la única vía a medida que avanzamos.
Es necesario encontrar el equilibrio perfecto entre el sistema de acabado, los medios, la relación de medios y piezas, y el tiempo de ciclo.
En los últimos años, se han desarrollado a nivel mundial algunos procesos de acabado nuevos con tecnología avanzada.
El sistema de acabado por arrastre y el sistema de acabado superficial son bastante adecuados para el pulido de piezas delicadas.
4. Otros sistemas importantes para el procesamiento de piezas delicadas
4.1 Sistema de acabado por arrastre
En los últimos años hemos asistido al rápido auge del sistema de acabado por arrastre como alternativa para el acabado superficial, especialmente para componentes metálicos delicados y de alto valor.
El proceso consiste en arrastrar las piezas delicadas a través de los medios, de forma similar a como un arado atraviesa el suelo.
El proceso es muy valioso por su alta velocidad y alta presión.
Arrastrar las piezas a través del medio a alta velocidad genera alta presión, lo que resulta en un acabado de alta calidad.
Pero lo más importante es que, al fijar las piezas individualmente a las estaciones de trabajo en un carrusel, no hay contacto directo entre dos piezas.
Como resultado, no se adhieren entre sí. Puede agregar entre cuatro y doce estaciones de trabajo en un carrusel, dependiendo del tamaño de su máquina.
Aunque no es una alternativa de bajo costo, el acabado por arrastre es una solución asequible para pulir piezas delicadas como implantes médicos.
Puede automatizar el proceso para obtener una calidad de acabado consistente todos los días, no requiere mucha mano de obra, a diferencia del acabado manual, y los resultados suelen valer la pena el costo.
4.2 Sistema de acabado superficial
El sistema de acabado superficial es otra alternativa popular que involucra tanto métodos de procesamiento en seco como en húmedo.
Los beneficios más comunes incluyen mayor estabilidad del proceso, fácil automatización, repetibilidad y tiempos de ciclo cortos, lo que lo hace adecuado para alisar y pulir piezas delicadas.
Puede utilizar uno o varios brazos robóticos de seis ejes para bajar las piezas al medio de pulido colocado en un cubo de procesamiento rotatorio.
Con este proceso, puede pulir completamente o solo la superficie deseada de las piezas.
Debido a su alta estabilidad del proceso, muchos sectores como el aeroespacial, automotriz, hidráulico y energético lo utilizan para acabar componentes delicados.
5. Conclusión
Cuando se trata de pulir piezas delicadas y de alto valor con geometrías intrincadas, debe ser creativo, ya que la mayoría de los sistemas convencionales carecen de la finura necesaria.
Por el momento, comprender sus requisitos de pulido, las geometrías de las piezas y utilizar el acabado por arrastre o el sistema de acabado superficial parecen ser las opciones adecuadas.
Sin embargo, en el futuro, desarrollar nuevos procesos, probar nuevas relaciones de medios y piezas, y buscar nuevos sistemas y alternativas de medios es la mejor solución posible en este sentido. ¡Buena suerte!
