Conceptos básicos de limpieza abrasiva (también conocida como limpieza con chorro de arena)

Dec 14, 2023

La leyenda dice que el chorro de arena fue descubierto por primera vez por Benjamin Tilghman, un inventor estadounidense, quien notó el efecto de la arena arrastrada por el viento en las ventanas del desierto, mientras servía como general en el ejército. En aquel entonces, la arena era el abrasivo más común utilizado en este proceso, de ahí el nombre de arenado. En los últimos 50 años, se han adaptado materiales adicionales para el proceso de limpieza de materiales.

Hoy en día, los términos granallado con medios y limpieza con granallado abrasivo definen con mayor precisión el proceso, ya que el material de granallado puede incluir cualquier cantidad de productos, como escoria de carbón, granate, perlas de vidrio, cáscaras de nuez y mazorcas de maíz.

Jim Deardorff, propietario de Superior Coatings, una empresa de pintura y granallado en Chillicothe, Missouri, insiste en que el granallado se puede utilizar en prácticamente todas las partes del tractor, dada la combinación correcta de material, presión de aire, volumen y boquilla de granallado. .

Los siguientes son algunos de los conceptos básicos cuando se trata de seleccionar componentes.

El compresor "El compresor de aire es el componente más importante del proceso de limpieza con chorro de arena", afirma Deardorff. "Proporciona el volumen de aire y la presión para mover los medios abrasivos a través de la manguera y la boquilla de chorro con suficiente velocidad para eliminar las incrustaciones, el óxido o los revestimientos envejecidos de la superficie objetivo".

Para la voladura de gabinetes, 3 a 5 pies cúbicos por minuto (cfm) pueden ser adecuados, dice. Para trabajos más grandes, puede ser necesario un rango de 25 a 250 cfm.

Al elegir un recipiente o gabinete de explosión, hay dos tipos para elegir: alimentación por succión y alimentación por presión, explica Deardorff.

Sistemas de alimentación Los sistemas de alimentación por succión funcionan extrayendo abrasivos directamente a la pistola de chorro. Esto se basa en que el aire del compresor se alimenta a la pistola de chorro para crear un vacío. Cuando se dispara la pistola, el abrasivo es succionado por la línea de alimentación de la pistola de chorro. El aire que escapa lleva el abrasivo a la superficie objetivo.

"Por el contrario, los sistemas de alimentación por presión almacenan el abrasivo en un recipiente o bote", dice. "La olla opera a una presión igual a la de la manguera de material. Una válvula de control ubicada en la parte inferior de la olla dosifica el abrasivo en una corriente de aire de alta velocidad. La corriente de aire luego lleva el abrasivo a través de la manguera de chorro al trabajo superficie."

La boquilla de chorro es el dispositivo que se utiliza para maximizar la velocidad de impacto del abrasivo de chorro de arena. Si bien hay varios tipos diferentes de boquillas, hay cuatro comunes.

• Una boquilla de orificio recto crea un patrón ajustado para la limpieza de manchas o limpieza a chorro de gabinetes. Suele utilizarse para la limpieza de piezas pequeñas.

• Una boquilla venturi es la mejor opción para la limpieza de alta producción de grandes superficies. Sin embargo, es importante tener en cuenta que cuando se realiza el chorreado a altas presiones (100 psi o más), los abrasivos pueden alcanzar velocidades de más de 500 mph.

• Una boquilla de chorro de doble venturi se puede considerar como dos boquillas colocadas de extremo a extremo. Los orificios de inducción de aire en el cuerpo de la boquilla permiten que el aire del compresor se mezcle con el aire atmosférico. Esta acción venturi aumenta los cfm y también aumenta el tamaño del patrón de explosión. Deardorff señala que una boquilla de doble venturi es la mejor opción para la limpieza a baja presión. Esto se debe a que la acción de succión de los orificios de inducción de aire tiene la capacidad de transportar grandes cantidades de abrasivos densos y pesados ​​a través de la manguera de material a baja presión.

• Una boquilla de abanico produce un patrón de abanico que se usa para chorrear superficies grandes y planas. La boquilla del ventilador requiere más volumen de aire de cfm para su funcionamiento.

Deardorff dice que las boquillas también están disponibles con una selección de materiales de revestimiento, que incluyen aluminio, carburo de tungsteno, carburo de silicio y carburo de boro. Naturalmente, la elección depende de su presupuesto y de los rigores del trabajo. Solo tenga en cuenta que el consumo de medios aumenta con el desgaste de la boquilla.

Todo sobre los abrasivos Los factores que afectan el rendimiento abrasivo incluyen los siguientes.

• Dureza de la suciedad, la corrosión o los revestimientos envejecidos que se van a eliminar.

• Composición y sensibilidad de superficies.

• La calidad de limpieza requerida.

• El tipo de abrasivo.

• Coste y costes de eliminación.

• Potencial de reciclaje.

El abrasivo es la parte de cualquier proceso de granallado que realmente realiza el trabajo de limpieza. Hay cuatro clasificaciones principales para los materiales abrasivos.

• Los abrasivos naturales incluyen arena de sílice, arenas minerales, granate y hematites especular. Estos se consideran abrasivos desechables y se utilizan principalmente para la limpieza con chorro al aire libre.

• Los abrasivos hechos por el hombre o fabricados, como perlas de vidrio, óxido de aluminio, carburo de silicio, perdigones de acero y medios plásticos, son reutilizables y se pueden usar en sistemas que permitan la recuperación y el reciclaje.

• Los subproductos abrasivos, como la escoria de carbón, que es un subproducto de las centrales eléctricas alimentadas con carbón, se consideran los abrasivos más utilizados después de la arena de sílice.

• Los abrasivos no metálicos generalmente se clasifican como materiales orgánicos. Estos incluyen perlas de vidrio, medios de plástico y tipos de granos como mazorcas de maíz, almidón de trigo, cáscaras de nueces, cáscaras de coco y cáscaras de nueces. Los abrasivos orgánicos se utilizan cuando se requiere un daño superficial mínimo.

Forma y dureza Otras consideraciones al elegir un abrasivo son la forma física y la dureza.

"La forma del abrasivo determinará la calidad y la velocidad del proceso de granallado", señala Deardorff. "Los abrasivos angulares, afilados o de forma irregular limpiarán más rápido y grabarán la superficie objetivo. Los abrasivos redondos o esféricos limpiarán las piezas sin eliminar cantidades excesivas del material base".

Mientras tanto, la dureza afecta no solo la velocidad a la que limpia, sino también la cantidad de polvo producido y la tasa de descomposición, lo que también tiene un efecto directo en el potencial de reciclaje.

La dureza de un abrasivo se clasifica por una calificación de Mohs: cuanto mayor sea el número de 1 (talco) a 10 (diamante), más duro será el producto.

No es raro usar algún tipo de combinación de medios. De hecho, Deardorff desarrolló uno hace varios años. Vendido bajo el nombre comercial Classic Blast, es una mezcla especial de óxido de aluminio, cáscaras de nuez negra molida y su propia mezcla de otros materiales, incluido algo de granate.

Usando el producto en una olla de chorro de arena con la parte superior cerrada, que usa una aspiradora para llevar el medio a la cámara, dice que puede reducir la presión a tan solo 35 libras y aún así limpiar las partes frágiles sin dañarlas. A menudo demuestra la eficacia de su método de chorro de arena quitando la pintura de una lata de refresco de aluminio que todavía está llena de líquido.

Dado que las cáscaras de nuez en la mezcla tienden a pulir la hoja de metal, ya que ayudan a eliminar la pintura, Deardorff dice que la superficie decapada también es menos propensa a la oxidación que si se usan otros tipos de medios. Las cáscaras de nuez también suavizan el impacto del material más agresivo de la mezcla.