Anexo 2. Arena y otros áridos utilizados en el chorreado

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Uno de los métodos más utilizados para efectuar la limpieza y el decapado de una superficie metálica y de otros materiales es el lanzamiento a presión de un abrasivo. Mediante el impacto de las partículas del abrasivo sobre el material objeto de tratamiento se desprende la capa superficial. Su aplicación está extendida en una amplia gama de actividades de tratamiento superficial de estructuras y piezas metálicas, entre otras:

  • Retirada de material oxidado, pintura, grasa y otros restos indeseados de la superficie de las piezas metálicas.
  • Retirar los restos de los moldes e irregularidades de las piezas de fundición.
  • Limpiar y eliminar la pintura y las incrustaciones superficiales del casco de un buque, de un puente metálico y de otras estructuras metálicas.
  • Limpiar el interior de un tanque de almacenamiento de productos químicos.
  • Obtener una superficie rugosa, etc.

Los abrasivos son materiales caracterizados por su elevada dureza y alta capacidad de corte. Muchos de ellos son de origen mineral extraídos directamente de la naturaleza, como la arena, en tanto otros se obtienen mediante un proceso químico, por ejemplo, la alúmina. La mayoría de los materiales utilizados como abrasivos tienen estructura cristalina, formada por enlaces químicos de elevada resistencia que les confiere una alta estabilidad frente a la alteración química y dureza frente a la compresión. De otro lado, suelen ser malos conductores, tanto eléctricos como térmicos.

Las características técnicas más importantes de un abrasivo para chorrear son la dureza, el  tamaño relativamente pequeño del grano y la estructura afilada de sus aristas.

La arena de cuarzo suele cumplir estas exigencias, lo que unido al menor precio en comparación con otros abrasivos, hace que buena parte de los empresarios dedicados al chorreado no dudarían en adquirirla para aplicarla en el chorreado. Sin embargo, considerando que el chorreado puede ocasionar un grave riesgo a la salud de las personas expuestas al polvo de arena de cuarzo, desde hace varios decenios bastantes empresas han ido sustituyéndola por otros abrasivos, si bien de mayor precio (en 2010, un kilogramo de corindón marrón tenía un precio en el mercado nueve veces mayor que la arena, en tanto las microesferas de vidrio seis veces más y el silicato de aluminio el doble).

La arena de cuarzo es un material sólido, inodoro y de color blanquecino, gris o marrón claro, dependiendo de su procedencia. La que habitualmente se maneja en el chorreado tiene un contenido de sílice cristalina de aproximadamente un 95 a 99 %, el resto son pequeñas cantidades de otros minerales, generalmente en forma de óxidos. El diámetro de los granos de arena antes de proyectarse suele ser de 0,8 a 2 milímetros, granulometría obtenida por los suministradores después de haber tamizado la arena con el fin de retirar los finos, pues estos no son efectivos para la acción abrasiva, así como los granos gruesos, que obstruirían los equipos. La arena llega a los centros de trabajo en sacos y a granel.

La arena de cuarzo, originada por el efecto de la disgregación natural de las rocas, la podemos encontrar acumulada en grandes depósitos estratificados sobre el terreno, en los lechos de los ríos o en las playas.

Para su aprovechamiento industrial, la arena se clasifica de acuerdo con el tamaño de los granos. Mediante el análisis granulométrico se separa el árido en diferentes fracciones según el tamaño de las partículas comprendidas dentro de unos determinados límites y especificando el porcentaje que hay de cada fracción. En el chorreado se utilizan arenas en las que dominan las fracciones comprendidas entre 0,32 y 1,25 mm.

mineral de cuarzoCuarzo

Hay otros materiales abrasivos utilizados en el chorreado, tales como escorias de cobre, granalla con arena, determinados silicatos de aluminio, etc., que suelen contener sílice cristalina en porcentajes variables.

A la hora de afrontar el decapado de una superficie, o de retirar la suciedad o el óxido que esta presente, una de las mejores opciones es la aplicación de algún abrasivo a presión. Comúnmente se tiende a creer que lo que se aplica es siempre algún tipo de arena, por eso en muchos casos a este método se le denomina arenado o chorro de arena, sin embargo, son diversas las materias que podemos utilizar para llevarlo a cabo y éstas difieren entre sí en muchos aspectos, como puede ser el tamaño, la forma y el índice de corte (más o menos abrasivas) por lo que la aplicación de cada una de ellas será más o menos recomendada en función del trabajo a realizar y los resultados obtengamos también dependerán esta elección.

Otros abrasivos que pueden sustituir a la arena

Hay una gran variedad de abrasivos, generalmente de un precio más elevado que la arena. Los hay naturales, que se extraen directamente de la naturaleza, y sintéticos, obtenidos mediante procesos químicos o físicos.

Corindón. Adecuado para un amplio campo de aplicaciones tales como desoxidado, decapado de piezas de hierro y/o acero, en aplicaciones en las que se requiere obtener una cierta rugosidad en la superficie de la pieza metálica, como es el caso de preparación de superficies para pintado o recubrimiento con resina sintética o goma, limpieza y desbarbado de soldadura; limpieza de capas de pintura y laca. Se presenta en forma de granos de formas angulares lo que le confiere un alto índice de abrasión.

Microesferas de vidrio. Formas esféricas regulares, no porosas. Adecuado para una gran variedad de aplicaciones. Por la forma redondeada de estas partículas, el índice de abrasión es bajo. Son especialmente recomendables para la limpieza de pequeñas piezas metálicas.

Silicato de Aluminio. Los granos de este material son de formas irregulares, angulosas, ligeramente laminares y de perfiles variados, con aristas ligeramente cortantes. La partícula actúa por roce y deslizamiento, que unido a sus aristas ligeramente cortantes, ejerce una acción de cizallado, con baja abrasión. Su granulometría, muy ajustada y controlada, presenta la ventaja de efectuar una acción homogénea y delicada sobre las superficies a tratar. Sobre superficies metálicas, y principalmente hierro. Es apropiado para eliminar pinturas y retirar oxidaciones. Tiene características parecidas al corindón.