Creación de rugosidad superficial y granallado de superficies en aplicaciones industriales
Creación de rugosidad para mejorar la adherencia de recubrimientos
Las superficies metálicas presentan, en función del proceso de fabricación, una estructura superficial más o menos rugosa e inhomogénea. Antes de su procesamiento posterior, deben someterse a un proceso de creación de rugosidad uniforme para mejorar la adhesión de recubrimientos, uniones adhesivas o aplicaciones de pintura. Este proceso se realiza, por lo general, mediante granallado. Dicho proceso también se conoce como granallado de rugosidad.
Mediante la creación de rugosidad o el granallado de rugosidad (denominado en ocasiones granallado de rectificado), se incrementa de manera especÃfica la superficie de una pieza y, con ello, el área de contacto para las capas superficiales posteriores (por ejemplo, pintura o adhesivo). No obstante, para lograr una adherencia óptima, las superficies de contacto no solo deben ser rugosas, sino también limpias y libres de impurezas y suciedad. Tras el granallado, deben eliminarse minuciosamente todos los residuos del proceso, como polvo y abrasivo. Por este motivo, las instalaciones de granallado de Rösler están equipadas con sistemas de soplado o cepillos especiales para la limpieza de las piezas granalladas.
Creación de rugosidad como etapa final de acabado en diversos sectores industriales
Aunque la creación de rugosidad es, en primer lugar, un proceso previo o una etapa intermedia antes de la aplicación de las capas correspondientes sobre el material base, también puede constituir la última fase de la cadena de producción. AsÃ, en el ámbito de la ortopedia, se somete a creación de rugosidad la cara no articular de los implantes de fémur y tibia. Este acabado garantiza que los implantes puedan fijarse adecuadamente en el cuerpo.
En otros sectores, como el de la automoción, la creación de rugosidad también puede ser el último paso del tratamiento superficial. Por ejemplo, cuando se someten a creación de rugosidad los forros de fricción de los embragues antes del montaje final, con el fin de mejorar el coeficiente de fricción estática entre el forro de fricción y la superficie opuesta y, de este modo, obtener una superficie más adherente.
Otro objetivo de la creación de rugosidad puede ser la aceleración de los procesos de enfriamiento: en la fabricación de herramientas o moldes, se somete a creación de rugosidad la superficie de los canales de refrigeración o de los insertos de molde para aumentar el coeficiente de transferencia de calor y, con ello, acelerar la disipación del mismo. En la tecnologÃa de intercambiadores de calor, las superficies interiores sometidas a creación de rugosidad de manera especÃfica mejoran la transferencia de calor por convección. En la construcción de motores y turbinas, las superficies se microestructuran mediante una creación de rugosidad controlada para mejorar la disipación de calor en zonas de alta solicitación y lograr un equilibrio térmico más estable.
¿Qué debe saber sobre la creación de rugosidad?
¿Qué es el barrido, el granallado de barrido o el granallado de precisión?
El barrido, el granallado de barrido o el granallado de precisión con polvo fino es una variante especialmente suave de la creación de rugosidad, empleada principalmente en el tratamiento de materiales sensibles como el aluminio, el acero inoxidable o el acero galvanizado en caliente. Estos materiales también deben limpiarse suavemente y someterse a una ligera creación de rugosidad antes del recubrimiento, el pegado, la soldadura o la aplicación de un recubrimiento en polvo. Mediante el uso de abrasivos angulosos y una baja energÃa (aire comprimido o rueda centrÃfuga), se garantiza que el material base o el galvanizado no se dañen y que se conserven las propiedades especÃficas de la superficie.
Sweeping, sweep blasting, or fine blasting is a particularly gentle method of roughening and is used especially for processing sensitive materials like aluminum, stainless steel, or hot-dip galvanized steel. These materials must also be gently cleaned and minimally roughened before coating, bonding, welding, or applying powder coatings. The use of angular blasting media and low energy (compressed air or wheel blasting) ensures that the base material or galvanization is not damaged and that the special properties of the surface are preserved.
¿Qué puede lograr el granallado mate o el granallado decorativo?
El granallado mate también es una forma especial de creación de rugosidad o granallado de rugosidad. En este método de tratamiento, se emplea un abrasivo fino para crear superficies funcionales o lograr efectos ópticos. Por ejemplo, los instrumentos quirúrgicos, que no deben reflejar la luz en el quirófano, se granallan con perlas de cerámica para obtener un acabado mate sedoso.
In industrial practice, metal and plastic surfaces are roughened to provide a better foundation for further processing. Irregularities are removed to create the best conditions for optimal interlocking or bonding of the surface and composite material (paint, adhesive). Proper preparation of the workpiece through cleaning and residue removal is crucial.
Preparación óptima de superficies: ¿qué papel desempeña la creación de rugosidad en la industria?
En la industria, las superficies de metal y plástico se someten a creación de rugosidad para ofrecer una base óptima para su procesamiento posterior. Se eliminan las irregularidades para crear las mejores condiciones para una unión óptima entre la superficie y el material compuesto (pintura, adhesivo). También es importante una preparación especÃfica de la pieza mediante la limpieza y la eliminación de residuos.
In industrial practice, metal and plastic surfaces are roughened to provide a better foundation for further processing. Irregularities are removed to create the best conditions for optimal interlocking or bonding of the surface and composite material (paint, adhesive). Proper preparation of the workpiece through cleaning and residue removal is crucial.
¿Qué parámetros de medición existen para describir la rugosidad superficial?
- Valor Ra (rugosidad media aritmética): Describe la distancia media de todos los puntos medidos respecto a una lÃnea de referencia central. El valor se expresa en micrómetros (µm).
- Valor Rz (profundidad de rugosidad media): Indica la diferencia media de altura entre los picos más altos y los valles más profundos a lo largo de varias secciones de medición individuales.
- Rt / Rmax (rugosidad total o profundidad de rugosidad máxima): Designa la mayor diferencia vertical entre la elevación más alta y la depresión más profunda dentro de toda la sección de medición.
- Valor Rpk (altura reducida de picos): Indica la altura media de los picos de soporte de la superficie por encima del perfil del núcleo y muestra en qué medida los picos más altos de rugosidad sobresalen del núcleo del material.
Pegado, pintado, recubrimiento:
¿qué valores de rugosidad garantizan la unión más estable entre componentes metálicos y de plástico?
Para esta indicación, el valor Rz es especialmente adecuado, ya que representa el valor medio de las profundidades de rugosidad medidas, incluyendo los picos más altos y los valles más profundos. En función del procedimiento seleccionado, el material y la solicitación posterior, debe determinarse el valor Rz correspondiente. En la práctica, este puede oscilar entre 10 y 100 µm, dependiendo de la adherencia requerida.
¿Cómo se modifica la energÃa superficial mediante la creación de rugosidad?
La energÃa superficial se define como la tensión energética en la interfaz de un material. Indica la fuerza con la que están unidas las moléculas en la superficie. Todo proceso de tratamiento superficial, como el rectificado, el granallado o la soldadura, modifica la energÃa superficial. Al someter una superficie a creación de rugosidad, se incrementa su energÃa superficial y, con ello, la capacidad de adhesión del material.
¿Qué abrasivos son adecuados para el granallado de rugosidad?
Corindón, granate, cerámica, granalla de acero inoxidable, granulado de plástico, perlas de vidrio o fragmentos de perlas de vidrio. La selección, al igual que el tamaño de grano adecuado, depende del material a tratar, el objetivo de procesamiento o el valor de rugosidad deseado, el estado inicial de la superficie y la sensibilidad de la pieza. No obstante, en general, los abrasivos angulosos son más adecuados.
¿Qué requisitos deben cumplir las instalaciones de granallado?
Debido al uso de abrasivos especialmente agresivos en el granallado de rugosidad, las instalaciones están sometidas a un elevado desgaste y, por lo tanto, deben estar diseñadas de manera robusta. Lo mismo aplica a las turbinas y los accionamientos de granallado, que se ven sometidos a una gran solicitación debido al contacto continuo con el abrasivo y, sin un diseño adecuado del sistema, deberÃan sustituirse con frecuencia.
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