Cómo medir y controlar la intensidad del granallado por impacto (shot peening)

Cómo medir y controlar la intensidad del granallado por impacto (shot peening)

Comprensión de la intensidad del granallado por impacto y las curvas de saturación

Qué es la intensidad del granallado por impacto?

La intensidad del granallado por impacto es un parámetro clave en el proceso de shot peening. Representa la energía transferida a la superficie de un componente mediante impactos repetidos de partículas a alta velocidad (como granalla de acero o alambre cortado). Esta acción mecánica genera esfuerzos residuales de compresión que mejoran la resistencia a la fatiga y retrasan la formación de grietas.

Desde un punto de vista más técnico, la intensidad del granallado se define como la altura del arco de una tira Almen estándar en condiciones de saturación, es decir, en el punto en el que una exposición adicional produce una deformación adicional mínima.

¿Por qué es importante la intensidad?

Si la intensidad es demasiado baja, el esfuerzo residual de compresión inducido podría no alcanzar la profundidad necesaria para brindar una protección eficaz contra la fatiga. Si es demasiado alta, puede provocar:

  • Aumento de la rugosidad superficial.
  • Microgrietas.
  • Incluso pérdida de ductilidad.
  • En otras palabras, controlar la intensidad es fundamental para maximizar la vida útil de los componentes y, al mismo tiempo, preservar su integridad.

Las especificaciones de intensidad más comunes se basan en normas como:

  • SAE J443 (procedimientos).
  • AMS 2430 / AMS 2432 (componentes aeroespaciales).

¿Cómo se mide la intensidad del granallado por impacto?

1. Uso de tiras Almen

Una tira Almen es una pieza de acero estandarizada que se coloca en el flujo de granalla. Cuando se somete al granallado por una de sus caras, se curva formando un arco debido a la expansión de la superficie. La altura de este arco, medida con un medidor Almen, proporciona una indicación directa de la intensidad del proceso.

[insertar imagen almen-strip-set-up.png]

Recomendación de producto:

Utiliza tiras Almen PA medidas con láser (de tipo A, N o C), que ofrecen valores de planitud impresos, mejor trazabilidad y disponibilidad con diferentes certificaciones (J442, AMS 2432).

2. Elaboración de una curva de saturación

Una sola tira no es suficiente para determinar la intensidad; se necesita una curva de saturación, que se construye mediante los siguientes pasos:

  • Exponer cuatro o más tiras a tiempos de granallado progresivamente mayores (por ejemplo, 10, 20, 40 y 80 segundos).
  • Medir la altura del arco después de cada exposición.
  • Graficar la curva (altura del arco frente al tiempo de exposición)

La intensidad corresponde a la altura del arco en el tiempo T, donde duplicar el tiempo de exposición a 2T produce un incremento inferior al 10 % en la altura del arco. Esto se conoce como la regla del 10 %.

Ejemplo de interpretación de una curva de saturación

Supongamos que las alturas de arco medidas a los 10, 20, 40 y 80 segundos son las siguientes:

  • 6.0
  • 7.2
  • 8.1
  • 8.9 (mm × 1000)

Si el incremento de 40 a 80 segundos es de aproximadamente el 10 %, entonces 40 segundos = T y la intensidad es de 8.1A (tira Almen tipo A, 0.0081 pulgadas).

Factores que influyen en la intensidad del granallado

Utiliza PA FlowMaster con válvulas Ultimate o PASV para lograr un control de flujo de circuito cerrado, lo que permite regular la intensidad con precisión. Las recetas de proceso pueden guardarse y seleccionarse mediante entradas digitales.

Verificación de la intensidad durante la producción

Supongamos que las alturas de arco medidas a los 10, 20, 40 y 80 segundos son las siguientes:

  • 6.0
  • 7.2
  • 8.1
  • 8.9 (mm × 1000)

Si el incremento de 40 a 80 segundos es de aproximadamente el 10 %, entonces 40 segundos = T y la intensidad es de 8.1A (tira Almen tipo A, 0.0081 pulgadas).

Errores comunes que se deben evitar

Supongamos que las alturas de arco medidas a los 10, 20, 40 y 80 segundos son las siguientes:

  • 6.0
  • 7.2
  • 8.1
  • 8.9 (mm × 1000)

Si el incremento de 40 a 80 segundos es de aproximadamente el 10 %, entonces 40 segundos = T y la intensidad es de 8.1A (tira Almen tipo A, 0.0081 pulgadas).

Conclusión

Supongamos que las alturas de arco medidas a los 10, 20, 40 y 80 segundos son las siguientes:

  • 6.0
  • 7.2
  • 8.1
  • 8.9 (mm × 1000)

Si el incremento de 40 a 80 segundos es de aproximadamente el 10 %, entonces 40 segundos = T y la intensidad es de 8.1A (tira Almen tipo A, 0.0081 pulgadas).