Corte por láser: el desquite con la oxidación

Sólo con mencionar ‘oxidación’ es suficiente para producir estremecimiento o, por lo menos, un lamento colectivo entre aquellos en la industria de la fabricación. Esto se debe a que ellos deben luchar con esta peste –la capa de óxido formada durante los procesos de corte por láser y los problemas de calidad resultantes– día tras día. Este problema es aún más complejo por los exigentes requerimientos de los grandes OEM. En un esfuerzo para prevenir las fallas en la pintura, los OEM no pueden seguir aceptando partes con formación de óxido. Los medios mecánicos de remoción comúnmente practicados incluyen pulido manual o granallado. Sin embargo, estos procesos demorados y, a menudo, con mucho personal, pueden representar un costo sustancial, además de que pueden producir inconsistencias.

“La capa formada durante el proceso de corte por láser se manifiesta como una oxidación levemente adherida, que fácilmente se rompe y separa de la superficie metálica bajo una acción de impacto”, comenta Tom Fabek, vicepresidente de ventas y mercadeo en Chemical Methods, un desarrollador de tratamientos superficiales químicos, fluidos para la metalmecánica e inhibidores de corrosión con sede en Cleveland, Ohio. “Por eso, su remoción es necesaria antes de pintar. De otra forma resultarán fallas de adhesión, quejas del cliente y reclamos de garantía”.

Cuando una parte es levemente golpeada o impactada, el óxido del láser y la pintura pueden desprenderse. Incluso un impacto muy ligero puede crear un borde desnudo susceptible a la corrosión. Fabek añade que además de los costos, estos métodos manuales de pulido y chorro abrasivo son subjetivos (pueden pasarse por alto algunas áreas por falta de atención del operador).

“Aunque los bordes pueden pulirse relativamente fácil, es imposible alcanzar esos rincones y pequeñas aberturas, especialmente agujeros pequeños, con una herramienta de pulido”, comenta.

En consecuencia, un mayor número de fabricantes y especialistas en acabados están implementando limpiadores químicos en sistemas de lavado automatizados, como los lavadores de túnel.

¿Se hace química?
Durante el proceso de corte, una reacción entre el oxígeno y el hierro inherente al metal crea una capa de óxido de hierro. Denominada ‘óxido’, esta es algo diferente al familiar óxido rojo. El óxido es inorgánico, de modo que los limpiadores alcalinos no pueden disolverlo. Los limpiadores de base ácido, en cambio, sí hacen la tarea.

Una combinación de ácidos, surfactantes y otras materias primas componen los limpiadores de base ácida. Los limpiadores de base ácida sulfúricos son demasiados duros y pueden dañar los equipos, mientras los ácidos fosfóricos son menos tóxicos y aptos para usar en esta aplicación, comenta Fabek. Chemical Methods ofrece un limpiador de base ácida fosfórica que disuelve las sustancias orgánicas e inorgánicas en un solo paso para preservar la limpieza de la pieza. La porción ácida del limpiador retira la capa de óxido y cualquier otro residuo inorgánico, mientras los surfactantes y las otras materias primas retiran aceites y residuos orgánicos. Esta solución de dos puntas es benéfica porque los talleres pueden implementar este único fluido para retirar no sólo el óxido, sino también las grasas y aceites que pueden acumularse en la pieza durante el doblado, formado o estampado.

Un usuario potencial es la planta Case New Holland (CNH) en Belleville, Pennsylvania. Esta empresa se especializa en equipo para apilar heno y forraje, empleando láser de CO2 para cortar la lámina metálica. La planta sabe que la formación de óxido que se acumula en estas piezas es un problema importante.

“Cada una de las partes que cortamos tiene óxido”, dice John Shoemaker, ingeniero de manufactura en las instalaciones de CNH.

Aunque CNH ha comenzado a explorar limpiadores de base ácida fosfórica como un sustituto de su método actual –retirar manualmente las áreas afectadas con una rueda de esmeril– la compañía no tiene planes formales para implementar un limpiador químico. La razón tiene que ver con el nuevo equipo que se requeriría. En realidad, tanto Fabek como Shoemaker saben que hay varias consideraciones a tener en cuenta, tales como:

• Inversión de capital: si los limpiadores de acero inoxidable o polipropileno no están ya en sitio, entonces es imperativo comprar esos equipos, pues los aceros dulces no pueden soportar la causticidad de los limpiadores de base ácida.


• Precauciones de seguridad: Asegúrese de que el área esté bien ventilada cuando se introduzca el elemento químico.


• Entrenamiento del operador: No se trata de una operación con un solo botón; el proceso requiere algo de conocimiento de la pieza por parte del personal del taller. Fabek le aconseja al personal tomar conciencia de los parámetros de proceso definidos para la línea de lavado. Estos incluyen temperatura, concentración del limpiador, impacto del atomizador y una apropiada colocación de las partes colgadas, de modo que todos los bordes cortados con láser estén expuestos al limpiador.


• Refiriéndose al proceso con el químico, Shoemaker, de la empresa CNH comenta: “estamos dirigiéndonos hacia allá para el día en que tengamos que hacerlo podamos continuar en el negocio. La industria está ansiosa por una respuesta a este problema”.

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