En este artículo, abordaremos el tema de la energía en el proceso de granallado, que consiste en transmitir energía cinética hacia un área específica. La energía cinética se calcula mediante la fórmula que considera la masa de las partículas y su velocidad al cuadrado. Las variables clave en este proceso son el tamaño de las partículas (masa) y la velocidad con la que se arrojan, ya sea mediante una rueda o por la presión de aire en un sistema airblast.
La dureza del abrasivo de acero es otro factor esencial en el granallado, y se define por la cantidad de carbono que contiene. En el mercado, encontramos dos tipos de abrasivos: de acero de bajo y alto contenido de carbono. Pero, ¿cómo saber cuál es el más adecuado para nuestras necesidades?
Primeramente, el contenido de carbono en el acero varía según el tipo de acero y su aplicación. En general, el acero de alto carbono contiene entre aproximadamente 0.6% y 1.0% de carbono en peso, mientras que el acero de bajo carbono contiene menos de aproximadamente 0.3% de carbono en peso.
Algunos fabricantes de granalla de bajo contenido de carbono pueden afirmar que su producto es mejor que la granalla de alto contenido de carbono, argumentando que dura más, produce menos desgaste en la maquinaria, deja superficies más brillantes, entre otras cosas. A continuación explicamos las diferencias de cada uno.
El uso de granalla de alto contenido de carbono ofrece beneficios como:
♦ Mayor eficiencia de granallado, lo que significa un menor consumo de abrasivo por parte granallada.
♦ Costos reducidos, incluyendo energía, mano de obra y piezas de repuesto, debido a una mayor productividad.
♦ Superficies más limpias, aunque no necesariamente más brillantes, ya que el brillo no es un indicador estándar de limpieza.
En general, una operación típica que utiliza abrasivo con alto contenido de carbono puede aumentar la eficiencia del granallado hasta en un 20% en comparación con el uso de un abrasivo con bajo contenido de carbono.
La granalla de alto contenido de carbono transfiere más energía al componente a limpiar y menos al propio abrasivo. Por el contrario, la granalla de bajo contenido de carbono tiende a absorber más energía en el momento del impacto. Además, el alto contenido de carbono proporciona un 43% más de energía que el bajo contenido de carbono.
Dos partículas del mismo tamaño (una de alto carbono y otra de bajo) tienen la misma cantidad de energía potencial, pero debido a la mayor dureza del contenido de carbono, la partícula de alto contenido transferirá más energía cinética a la pieza de trabajo, lo que resulta en una limpieza más rápida.
Incluso un abrasivo de tamaño más pequeño con alto contenido de carbono puede transferir tanta o más energía que una partícula grande con bajo contenido de carbono, e incluso lograr una mejor cobertura.
Al usar granalla de alto contenido de carbono de menor tamaño, el abrasivo pequeño tiene una tasa de consumo más baja, ya que golpea la pieza con menos impacto y está sujeto a menos estrés por fatiga.
Además, una menor cantidad de partículas de alto contenido de carbono puede transferir más energía que una cantidad mayor de partículas de bajo contenido de carbono, lo que reduce la cantidad de abrasivo arrojado y mejora la limpieza. Esto se puede observar a través de los amperajes de una rueda.
La granalla con alto contenido de carbono también presenta un mayor efecto rebote (coeficiente de restitución) que el material con bajo contenido de carbono. Por lo tanto, limpia más rápido, especialmente en áreas que no reciben un impacto directo, como las partes internas de las piezas fundidas.
Dado que la granalla con bajo contenido de carbono no se templa durante el proceso de fabricación, los óxidos y contaminantes formados durante la atomización no se eliminan por completo. Esto resulta en niveles de conductividad mayores que los abrasivos con alto contenido de carbono, lo que facilita la transferencia de cloruros a la pieza de trabajo y puede provocar una posible contaminación de la superficie.
En resumen, aunque se argumente que el abrasivo de bajo contenido de carbono es más resistente, es menos eficiente para transmitir energía a la superficie. Esto significa que se requerirá más tiempo de granallado para lograr la misma limpieza.
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