Introducción al Granallado
Introduccion General al Granallado
El proceso de granallado es una técnica de tratamiento superficial por impacto con el cual se puede lograr un excelente grado de limpieza y simultáneamente una correcta terminación superficial en una amplia gama de piezas metálicas y no metálicas
En líneas generales el granallado es utilizado para:
- Desarenado y eliminación de laminillas de piezas de fundición ferrosas y no ferrosas, piezas forjadas, etc
- Decapado mecánico de alambres, barras, chapas, placas, etc
- Shot Peening , proceso que aumenta la resistencia a la fatiga de resortes, elásticos, engranajes, etc.
- Limpieza y preparación de superficies de piezas varias donde serán aplicados revestimientos posteriores (pintura, cauchos, etc)
- Granallado de pisos de concreto para aplicación de revestimiento o eliminación de caucho en pistas de aeropuertos
En forma general podemos decir que el granallado es el bombardeo de partículas abrasivas a alta velocidad (65-110 m/seg.) que al impactar con la pieza tratada produce la remoción de los contaminantes de la superficie.
Hasta la década del 30 el granallado se realizaba solamente con picos de aire comprimido. Aún ahora es el único método que se puede utilizar para ciertos trabajos como el mantenimiento de estructuras armadas. El granallado en líneas de producción y en forma automática se hizo posible con la aparición de la turbina centrífuga de granallado. El sistema de granallado por turbina centrifuga es mucho más productivo que el de aire comprimido. Además logra una mayor uniformidad en la preparación superficial.
El tipo de material, el tamaño y forma de las partes y la condición de la superficie a limpiar, más la especificación que define la terminación superficial, tienen influencia directa sobre la selección del sistema de granallado, del abrasivo, y la definición del procedimiento. Hay casos en que pueden ser necesarios otros métodos de limpieza antes y después del granallado, para lograr mejores resultados en los revestimientos.
Los sistemas de granallado pueden dividirse en 6 subsistemas
- Sistema de aceleración de la granalla.
- Sistema de circulación y limpieza de la granalla.
- Sistema colector de polvos.
- Cabina.
- Sistema de movimiento o sostén de las piezas a granallar.
- Controles e instrumentación.
1. Sistema de aceleración del abrasivo
Existen dos métodos de acelerar la granalla:
Granallado por aire comprimido:
Este sistema es de muy bajo rendimiento, por lo cual es más adecuado para trabajos pequeños donde no sean necesarios caudales altos de producción o bien en la preparación de superficies de estructuras complejas o de gran porte reemplazando a las herramientas manuales.
Es un sistema flexible, pues el transporte de la granalla puede realizarse en cualquier dirección mediante cañerías de goma. En los últimos años se han desarrollado equipos con manipuladores CNC o robot que permiten realizar trabajos localizados en partes especificas de las piezas tratadas
Para el granallado en líneas de producción, es un proceso de alto costo comparado con el
sistema de granallado centrifugo. Por ejemplo para arrojar 1100 Kg por minuto se requiere un
compresor de 1650 Hp y 33 operarios con picos de 10 mm de diámetro a 6.5 Kg/cm2.
Mientras que para realizar el mismo trabajo con turbinas centrifugas se necesitan solamente
100 Hp repartidos en 1 o en varias turbinas en una misma máquina, controlada por 1 o 2
operarios según el diseño de ésta última.
Granallado por turbina centrífuga
El granallado por turbina centrífuga es, entre las técnicas actuales de limpieza superficial, el
método más económico y con un medio ambiente no contaminado.
Las turbinas arrojan el abrasivo mediante fuerza centrífuga en dirección, velocidad y cantidad determinada. El funcionamiento de las turbinas es similar al de un ventilador o una bomba
centrífuga.
Las máquinas granalladoras pueden utilizar una o múltiples turbinas posicionadas de modo que el
abrasivo llegue a toda la superficie de las piezas a granallar. El número de turbinas montadas en una
máquina granalladora queda determinado por la forma y tamaño de las piezas a limpiar.
Usualmente la potencia de granallado instalada es la necesaria para lograr la terminación
superficial deseada, en una sola pasada y con una velocidad adecuada
2. Sistema de circulación y limpieza del abrasivo
Esta es la parte del equipo que se encarga de recircular y limpiar la granalla para lograr un funcionamiento continuo. En los equipos de granallado convencionales luego de chocar la granalla contra la pieza, el abrasivo cae en una tolva de recolección debajo de la máquina y es llevada por gravedad o por un sin fin a un elevador de cangilones. El elevador lleva el abrasivo, cascarillas, óxidos y otros contaminantes a un separador por flujo de aire ubicado en la parte superior de la máquina.
Una combinación de zarandas y chapas deflectores, y el flujo de aire a través de la cortina de granalla, separan las partículas contaminantes, polvos y partículas de abrasivo pequeñas que dejan de ser efectivas en el granallado. El abrasivo limpio cae en una tolva superior desde donde es alimentado por gravedad a la turbina.
Los sistemas de granallado ECO por tener las turbinas ubicadas en la parte inferior del gabinete no necesitan elevadores de cangilones y tolvas de limpieza de granalla. La granalla después de chocar contra la pieza cae por gravedad a la tolva de granalla de la turbina atravesando antes un flujo de aire que extrae el polvo y la granalla fina del circuito. La capacidad de circular y limpiar el abrasivo de cada máquina está de acuerdo del sistema de
proyección de aire comprimido o a la potencia de granallado instalada en las turbinas. El incorrecto funcionamiento de este sistema afecta seriamente al desgaste de la máquina, la efectividad del granallado y el consumo de granalla.
3. Cabina
La cabina durante el granallado contiene polvo y abrasivo en suspensión. La ventilación que genera el aspirador de polvo dentro del gabinete asegura que la presión del aire dentro de ésta sea menor que la presión ambiental, de modo que el polvo no se escape a las áreas de trabajo adyacentes. Las aberturas para la entrada y salida de las piezas están equipadas con sellos para evitar que el abrasivo se escape de la máquina. Las cabinas están construidas en acero de bajo carbono y revestidas interiormente con materiales resistentes a la abrasión, que pueden ser goma, componentes sintéticos, o placas de fundición de aleaciones especiales. En áreas que pueden ser alcanzadas por flujo directo de granalla es recomendable utilizar placas de fundición que tienen un rendimiento muy superior a los demás materiales.
4. Sistema colector de polvos
El polvo generado durante el granallado es retirado del abrasivo circulante y de la cabina de granallado por un colector de polvos. El colector de polvos más usado es el de cartuchos de papel que además de retirar el polvo de la máquina mantiene las áreas adyacentes a la misma limpia y libre de polvos.
El colector de polvos produce un flujo de aire a través de la cabina de la máquina y del separador. Variaciones en el flujo de aire pueden causar pérdida de eficiencia en la limpieza, presencia de polvos en la zona próxima a la máquina, y presencia de contaminantes finos en la mezcla de abrasivo de operación.
5. Sistema de movimiento o sostén de las piezas a granallar
La necesidad de granallar desde destornilladores, block de automotores, caños, chapas, rieles,
y hasta vagones de ferrocarril nos da una idea de la gran variedad de sistemas de movimiento o sostén de las piezas a granallar que hay.
Para materiales a granel (destornilladores, campanas de freno, poleas, etc.) se utilizan las máquinas a cinta transportadora. Para piezas de mayor peso y volumen se utilizan las máquinas a cabina (blocks de motores, cuadros de bicicleta, piezas fundidas en racimos, etc.).
Para procesos de shot peening de engranajes (endurecimiento superficial) y para trabajos
especiales se usan máquinas de plato giratorio.
6. Controles e instrumentación
Es el sistema que provee los comandos e indicaciones para arranque y parada de los mecanismos, elevadores, colector de polvos, turbinas, y sistemas de manejo de las piezas; amperímetros y cuenta-hora para los motores de turbinas, todos ubicados en una consola central. Los tableros eléctricos proveen los enclavamientos para asegurar que los diferentes sistemas arranquen en la secuencia adecuada. Casi todas las máquinas se pueden automatizar logrando procesos continuos que aumentan la producción, pudiendo ser operadas por personal no especializado, brindando la
posibilidad de trabajar bajo estrictas normas de seguridad.
Abrasivos
Los equipos de proyección de partículas por aire comprimido, trabajan indistintamente con cualquier tipo de abrasivos, metálicos o minerales, permitiendo seleccionar el abrasivo adecuado para cada tipo de trabajo.
Los equipos de proyección por turbina utilizan exclusivamente granalla metálica de acero, al carbono o inoxidable, de distintos diámetros conforme sea del tipo de trabajo a realizar. En recintos cerrados, es extremadamente ventajoso utilizar granalla metálica respecto de otros abrasivos conocidos destacando las siguientes ventajas:
- Mayor productividad
- Menor costo de abrasivo por superficie granallada
- Reducción de costos de mantenimiento
- Mejor calidad del trabajo realizado (homogeneidad, rugosidad, limpieza)
- Menor generación de residuos y polvos
- Sin riesgos para la salud de los operarios
- Menor inversión en sistemas colectores de polvo
- Menor contaminación ambiental
- Mejor visibilidad de los operarios
Industrias que utilizan procesos de granallado
Los equipos de granallado son muy utilizados en distintas industrias como ser:
- Aceiteras y puertos aceiteros
Limpieza y preparación de superficie en plantas previo al pintado - Agroindustria
Limpieza y eliminación de laminillas en discos de arado
Limpieza y preparacón de superficie de chapas, perfiles y equipos previo al pintado
Eliminar laminillas y restos de soldadura
Limpieza y preparación de superficie de llantas agrícolas previo al pintado - Aluminio
Limpieza de cátodos y ánodos - Astilleros
Limpieza y preparación de superficie de chapas y perfiles previo al pintado
Equipos portátiles para mantenimiento de cascos de barcos - Autopartistas
Limpieza de engranajes cajas velocidad, transmisiones mecánicas, bielas, etc.
Shot peening de barras estabilizadoras, resortes y elásticos, engranajes de cajas de velocidad, pistones, bielas, etc para aumento de resistencia a la fatiga
Limpieza y preparación de superficie de llantas de autos y camiones previo al pintado
Granallado de zapatas de frenos y embragues
Limpieza de componentes de motores rectificados (blocks, pistones, etc)
Decapado mecánico en tornillos desde métrica 3 para aplicación de revestimientos - • Aviación
Equipos portátiles para eliminación del caucho y restitución de la rugosidad en pistas de aterrizaje de aeropuertos
Shot peening de partes de avión para aumento de resistencia a la fatiga
Despintado de aviones - Bicicletas y motos
Limpieza y preparación de superficie de cuadros de bicicletas, motos y llantas previo al pintado - Caucho
Limpieza y preparación de superficie de partes de acero previo a la aplicación de caucho - Concreto, Cerámicas, mármoles y pocellanatos
Granallado para realizar pisos antideslizantes
Granallado artístico - Carroceros
Limpieza y preparación de superficie para carrocerías de camiones previo al pintado - Denin Jeans
Desgaste localizado de prendas (jean) - Estructuras metálicas y perfiles
Limpieza y preparación de superficie de chapas y perfiles previo al pintado - Forjas
Quitar laminillas del forjado
Homogenización de superficies - Fundiciones de aceros, hierro, aluminio y bronce
Limpieza y Desarenado de piezas fundidas
Homogenización de superficies - Industrias Lechera, Frigoríficas y Alimenticias
Limpieza y preparación de superficie de piezas en acero inoxidable para homogenización de superficies - Limpieza de facilidades (ganchos) de sistemas de pintura
Eliminación de pinturas en los ganchos de carga de piezas de sistemas de pinturas - Metalización
Limpieza y preparación de superficies previo al metalizado - Moldes
Limpieza de moldes de caucho, vidrio, extrusión de aluminio, etc. - Muebles metálicos
Limpieza y preparación de superficie de muebles metálicos previo al pintado - Metalúrgicas
Limpieza y preparación de superficie de maquinas industriales previo al pintado - Petróleo y Gas
Limpieza y preparación de superficie de tubos de gas y petróleo previo al pintado
Granallado y Shot peening de varillas de bombeo de petróleo
Granallado de cuplas de unión de varillas de bombeo previo a metalización
Limpieza y preparación de superficie de cilindros de gas GLP, GNC y tanques estacionarios de gas y petróleo previo al pintado - Pisos de concreto
Equipos portátiles para preparación de pisos industriales de concreto para aplicar revestimientos o Limpieza de pistas de aeropuertos - Siderúrgico
Decapado mecánico de barras redondas , hexagonales y cuadradas para trefilación
Decapado mecánico de rollos de alambre
Decapado mecánico de chapas y flejes
Decapado mecánico de tubos con y sin costura
Decapado de palanquillas laminadas en caliente
Granallado de cilindros de laminación - Trenes
Limpieza y preparación de superficie de trenes, vagones previo al pintado - Tambores metálicos
Limpieza y preparación de superficie interna y externa de tambores metálicos previo al pintado - Tratamiento térmico
Limpieza y preparación de piezas sacadas de tratamiento térmico - Transformadores eléctricos
Limpieza y preparación de superficie de transformadores eléctricos previo al pintado - Vidrios
Esmerilado de vidrios
Granallado artístico
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