CONSTRUCCIÓN
INDUSTRIA
Soldadura & Recubrimientos
www.ferrepro.mx
Productividad con
E-COAT
Impresa en México €4,00
Publicación Bimensual
SANDBLAST PROS Y CONTRAS DEL PROCESO
México Año 4 No. 18
PLASMA ARC WELDING DESCRIPCIÓN /ferrepro
@ferrepro
ENTRENAR Y SUPERVISAR
En la industria, los supervisores de los procesos de soldadura requieren un elevado nivel de competencia técnica, no sólo para instruir a un soldador en el proceso práctico y real; sino también requieren de un basto conocimiento de las especificaciones de cada procedimiento de soldadura, de acuerdo a las normas de cada caso.
Mayores exigencias
En los últimos años se han producido significativos cambios en los tipos y combinaciones de los materiales soldados; por lo que los diseñadores tienen expectativas mucho mayores de las soldaduras actuales, en términos de dureza y rendimiento a la fatiga; sobre todo en trabajos más críticos, donde las juntas soldadas están sujetas a enormes fuerzas, como las causadas por un terremoto.
SEGURIDAD
EN LOS PROCESOS DE SANDBLAST
RIESGOS PROFESIONALES Está demostrado que el sandblasting o limpieza abrasiva con arenas que contienen sílice cristalino, generan un alto riesgo de enfermedades respiratorias, desde grave a mortal. Naturalmente, este riesgo profesional depende de diversos factores como la intensidad, frecuencia y duración de la exposición, así como otros condicionantes individuales de la persona expuesta.
F4
PREVENCIÓN DE LA SILICOSIS
OTROS RIESGOS IMPORTANTES
El principal riesgo para la salud de los aplicadores de sandblast, es la inhalación del material en finas partículas, que pueden contener trazas de sílice cristalina, sustancia que produce una enfermedad crónica inflamatoria en los pulmones llamada silicosis.
Otros efectos respiratorios incluyen rinitis crónica, asma bronquial crónica, bronquitis espasmódica e infiltración eosinófila pulmonar, por la acción mecánica de las partículas de polvo, depositadas en las membranas mucosas o que penetran el sistema respiratorio.
F5
TÉCNICA
CORTE INDUSTRIAL
CORTE LÁSER DE FIBRA ÓPTICA Debido a la alta calidad del haz, los láseres de fibra óptica son una excelente elección para aplicaciones de precisión, o cuando se necesita una sangría estrecha y cortes de muy alta calidad. Su uso está creciendo rápidamente dentro de la industria de corte de metal, ya que la eficiencia energética del láser de fibra óptica, es tres veces mayor que la del de CO2 – sin necesidad de mantener y calibrar espejos, ni gas de efecto láser.
F6
MEDIO DE GANANCIA
TAMAÑO DE PUNTO
A diferencia del CO2, la tecnología de fibra óptica utiliza un sólido medio de ganancia, en contraposición a un gas o líquido. El “láser semilla” produce el haz láser y luego se amplifica dentro de una fibra de vidrio.
Con una longitud de onda de sólo 1.064 micrómetros, los láseres de fibra producen un tamaño de punto extremadamente pequeño (hasta 100 veces menor en comparación con el CO2), lo que lo hace ideal para cortar material metálico reflectante.
F7
NÚMEROS
INDUSTRIA NACIONAL
México, mercado estratégico para los exportadores estadounidenses de tecnología de fabricación.
Según datos de las Naciones Unidas sobre el comercio, en 2014 la importación de México de tecnologías de fabricación provenía de:
Estados Unidos Japón Alemania
29.2 % 18.3 % 12.5 % Fuente: www.trade.gov
• IMPORTACIÓN DE TECNOLOGÍAS
F8
Los exportadores estadounidenses se enfrentan a una fuerte competencia de los fabricantes japoneses, que se benefician en gran medida del Acuerdo de Asociación Económica Japón-México. Entre 2009 y 2014, la cuota
de mercado de los Estados Unidos disminuyó en más de 10 puntos porcentuales, de 39.3 a 29.2 por ciento; mientras que la participación japonesa subió de 9.8 por ciento a 18.3 por ciento en el mismo período.
F9
NÚMEROS
INDUSTRIA NACIONAL
El Reporte 2016 emitido por The International Trade Administration
acerca de Los Principales Mercados para la tecnología de fabricación
ESTABLECE QUE MÉXICO
con una base industrial altamente desarrollada y prácticamente cero barreras de acceso al mercado, ha recibido el mayor volumen de exportaciones de tecnología manufacturera de los
Estados Unidos desde 2011
ITA espera que las exportaciones de tecnología de manufactura de los Estados Unidos a México aumenten en 2017. Entre 2009 y 2015, las exportaciones de tecnología a México, crecieron a una tasa promedio anual del 8.9 por ciento. Fuente: www.trade.gov
• MERCADO ESTRATEGICO PARA LOS EEUU F10
ITA (The International Trade Administration) establece como su misión fortalecer la competitividad de la industria de los Estados Unidos, promoviendo el comercio y la mejora al entorno empresarial global, así como ayu-
dar a las organizaciones estadounidenses a competir en su país y en el extranjero. ITA es una dependencia del Departamento de Comercio de los Estados Unidos de Norteamérica.
F11
CONTENIDO
FERREPRO EDICIÓN DIECIOCHO
32
E-COATING El proceso de pintura electroforética, conocido como E-Coat, es un proceso de recubrimiento que utiliza una corriente eléctrica para provocar el depósito de pintura en los sustratos. Se considera como parte de las tecnologías de electrodeposición o recubrimientos electrolíticos.
42 PLASMA ARC WELDING La mayor ventaja del proceso PAW es que su zona de impacto es dos o tres veces inferior en comparación a la soldadura TIG, por lo que se convierte en una técnica óptima para soldar metal de espesores pequeños, además de que la transferencia del arco es suave y consistente.
F12
50ULTRASONIDO El medidor de espesores por ultrasonido permite efectuar mediciones de forma precisa, permitiendo ajustar la velocidad del sonido, lo que resulta idóneo para medir materiales como el acero, el aluminio, vidrio y otros plásticos homogéneos.
F13
CONTENIDO
FERREPRO EDICIÓN DIECIOCHO
26
SAND BLASTING El propósito del sandblast es eliminar de manera profunda cualquier impureza o suciedad en una superficie, sin que esta se dañe, logrando en muchos casos que la aplicación de recubrimientos industriales tenga mejor adherencia.
48 FILTROS Y COLECTORES Es muy importante que el industrial comprenda el comportamiento de los filtros, el colector de polvo y el diseño funcional de ambos, con un sistema consolidado, el cliente se beneficia por una operación más estable, confiable y con menores costos operativos.
F14
58CORTE POR LÁSER Los modernos equipos han ido incorporando los enormes beneficios de las nuevas tecnologías, tales como la tecnología Inverter, microprocesadores para la regulación digital, programación automática de parámetros y muchas funciones para asegurar una correcta soldadura.
F15
DIRECTORIO
Director Editorial Enrique Sánchez Co-editor Alice Mora
Presidente y Director General Lic. Enrique Sánchez esanz@bestconcept.mx Dirección de Administración Lic. Angélica Morales administracion@bestconcept.mx Gerente Administrativo Rocío García C. Gerente Comercial Lic. Elvira Santos santos@bestconcept.mx Gerente de Operaciones Ing. Javier Sánchez Publicidad publicidad@bestconcept.mx
Diseñadora Montserrat Gamboa
VENTAS DE PUBLICIDAD
Ilustración Jaime Ruelas Daniel Olivares
publicidad@bestconcept.mx 52 55 5543 4581 5682 4672 Ciudad de México
Fotografía ESANZ Karina Sánchez Jessi Sanmore Colaboradores Adán Hernández, Alicia Paz, Federico Cruz, Alice Mora, Alejandra López, Saúl Linares, Marco Salinas, Guillermo Salas, Leobardo Durán, José Luis Ibarra, Pepe Ochoa, Ignacio Senobio.
Asuntos Editoriales editorial@bestconcept.mx Suscripciones suscripciones@bestconcept.mx
www.ferrepro.mx facebook.com/ferrepro youtube.com/TFTV twitter.com/ferrepro
Logística Gerardo Arvizu Web Master Eduardo Reyes
Impreso Por: Best Printing Tel. 5682 4672 Distribuido Por: Best Concept
Año 4, Número 18. Editor Responsable: Enrique Sánchez. Número de Certificado de Reserva otorgado por el Instituto Nacional del Derecho de Autor:04-2016-041911474600-102. Número de Certificado de Licitud de Título y Contenido: 16767. Domicilio de la Publicación: Av. Eugenia 701-A Col. Del Valle C. P. 03100, México, D. F. Imprenta: Best Printing Av. Eugenia 701-A Col. Del Valle C. P. 03100, México, D. F. Distribuidor, Despacho Everardo Flores, Centeno No. 580, Col. Granjas México, CP 08400, CDMX. Precio: $50. El contenido de los artículos es responsabilidad exclusiva de los autores. Todos los derechos están reservados. Prohibida la reproducción parcial o total incluyendo cualquier medio electrónico o magnético con fines comerciales. Periodicicidad bimensual. Fecha a de impresión: Mayo de 2017 EDITADA E IMPRESA EN MÉXICO.
F16
F17
CARTA EDITORIAL
FORTALECER, DE A DEVERAS, LA INDUSTRIA NACIONAL
L
a investigación y desarrollo en el ámbito industrial, representa nada menos que el desarrollo de tecnología propia, para la manufactura de productos y servicios con alto valor agregado y elevada productividad. Pero, lamentablemente, México no ha dado el cambio radical, contundente y eficaz para progresar en este sentido.
En años recientes China ocupó el segundo lugar como país que invierte más recursos a la investigación y desarrollo (20% de la inversión global), por delante de la Unión Europea (19% de la inversión global) y Japón (10% de la inversión global), mientras que los Estados Unidos siguen ocupando la primera posición con un 28% de la inversión total en este rubro. Estos países juntos representan el 77% de la inversión total en I+D del mundo, cabe destacar que Corea del Sur se acerca muy rápidamente a las primeras posiciones. Si nos preguntamos por el origen de los productos, de mayor tecnología, que consume la sociedad mexicana, por ejemplo en automóviles, telefonía, electrónicos, maquinaria o medicina, no es de extrañar que justamente sean de Estados Unidos, China, Japón, Unión Europea o, recientemente, Corea. Nunca hay coincidencias, sólo consecuencias.
Enrique Sánchez Editor en Jefe
F18
F19
NEWS APOYO EN PROCESOS DE
GALVANOPLASTIA
El Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en electroquímica (CIDETEQ), unidad Tijuana, trabaja para dar servicio a diversos tipos de industria, como la aeroespacial, en procedimientos de recubrimiento y velocidad de corrosión de los materiales que emplean en los aviones y, en la industria automotriz, en el cromado de rines, entre otras. Por medio de microscopios, de barrido electrónico y de fuerza atómica, ayudan en la detección de fallas y resolución de problemas en los procedimientos de galvanoplastia como lo son el anodizado y el platinado, que se realizan con base en el uso de energía eléctrica y soluciones iónicas. A través de pruebas macrométricas, a gran escala, miden la resistencia de los materiales en ambientes corrosivos.
F20
MANUAL DE PREVENCIÓN
DE RIESGOS PARA SOLDADORES Durante tres años se llevó a cabo una investigación de la empresa Abicor Binzel en cooperación con el departamento de medicina deportiva de la Universidad de Giessen de Alemania, cuyo objetivo fue desarrollar un “manual fitness” con medidas preventivas y ejercicios que, en conjunto con el trabajo realizado, eviten una tensión física excesiva a largo plazo; para ello se llevaron a cabo complejos estudios para medir la tensión de los músculos utilizados por los soldadores al momento de la soldadura.
En 2016 la Inversión Extranjera Directa
De pinturas, pigmentos y recubrimientos representó
-8.10mdd
*Fuente Informe anual ANIQ
RECUBRIMIENTOS A
BASE DE GRAFENO Las empresas CHEMETALL y la australiana TALGA, han firmado un acuerdo de cooperación para el desarrollo de recubrimientos de metales reforzados a base de grafeno. El objetivo es establecer nuevos estándares industriales para tratamientos de superficie respetuosos con el medio ambiente, de alto rendimiento y resistentes a la corrosión. Este acuerdo se considera un hito significativo en la transición de Talga del desarrollo de productos para su comercialización; y concluye ya a partir de muestras de productos de grafeno de Chemetall.
F21
NEWS PPG INDUSTIAL PUBLICA
SOLUCIONES DE RECUBRIMIENTOS PPG ha publicado un folleto destacando soluciones de recubrimiento para los fabricantes de transformadores, interruptores, cerramientos, accesorios de iluminación y otros componentes eléctricos. El documento detalla los beneficios del producto y de rendimiento asociados con el líquido PPG, en polvo, de electro revestimiento (e-coat) y las tecnologías de pretratamiento. También se trata información sobre los peligros ambientales comunes tales como la corrosión, ultravioleta (UV) de la exposición, el ataque químico, el ciclo térmico y la abrasión.
Comercio exterior en el 2016 de la industria química
Exportaciones
Importaciones
millones de dólares
millones de dólares
1,674 4,515
PRODUCCIÓN DE
CIANURO DE SODIO En la zona de complejos petroquímicos de Coatzacoalcos, Veracruz, la empresa alemana CyPlus en sociedad con la petroquímica mexicana Idesa inauguraron una planta de cianuro de sodio, con una inversión de 150 mdd, que busca producir hasta 40 mil toneladas métricas de este producto usado en la minería para separar el oro y la plata de la roca madre. La empresa CyPlus provee productos, tecnología y servicios a clientes de la industria minera, química, farmacéutica y de tratamiento de superficies metálicas en todo el mundo, y es la única de su tipo en México, con la que se evitarán las importaciones de este material.
F22
ENTRENAMIENTO ESPECIALIZADO
EN PINTURA EN POLVO
El centro de entrenamiento de la empresa Gema Powder Coatings está promoviendo su próximo curso de capacitación para principiantes, intermedios y avanzados, en la rama de recubrimientos de pintura en polvo. Las fechas programadas son en el mes de junio y se trata de instruir sobre las mejores prácticas probadas y las últimas soluciones tecnológicas en temas como fabricación de la pintura en polvo, química y selección; pretratamiento de superficies; selección de equipos, problemas de aplicación y mantenimiento; problemas con el horno y la cura y, solución de problemas y trucos de comercio. Este curso se impartirá en Bloomington, MN.
Trabajadores asegurados en la industria química
35,832
*Fuente: Instituto de información estadística y geográfica (IIEG)
a Febrero del 2017
NUEVA LÍNEA DE PRODUCTOS
ATOTECH
En la pasada Feria CPCA Show, de electrónica e ingeniería eléctrica, que se llevó a cabo en Shanghai, China, la empresa Atotech presentó su nueva línea de productos y equipos especializados el pre-tratamiento de capa interna, capa exterior y soldadura. Además de su última solución de sistemas para la preparación de superficies avanzadas, que demostrará sus capacidades actuales y futuras para equipos de chapa horizontal. Estos equipos tratarán de minimizar el manejo y operación según las necesidades y permitirán un importante ahorro de agua y energía.
F23
ATOTECH Horizon® Bondfilm ldd y Securehfz Solución de producción integrada para mejorar el enlace y tecnologías de tratamiento de superficies. Ofrece el último paquete tecnológico en procesamiento químico, transporte de material delgado y entrega de fluidos. BondFilm LDD: proceso único para mejorar la absorción por láser de CO2 de las superficies antes de las aplicaciones de perforación directa por láser con máxima fiabilidad. Secure HFz: especialmente adaptado para procesar sustratos IC avanzados con un proceso de adhesión permanente sin corrosión. www.atotech.com
SOLUCIONES & PRODUCTOS FASTENER FAIR Soluciones de fijación y sujeción La Expo Fastener Fair México 2017, se llevará a cabo los días 20 y 21 de junio en el World Trade Center. Con la participación de más de 200 empresas internacionales especializadas en tecnología de fijación y sujeción especial para las industrias y para la construcción; sistemas de montaje e instalación, tecnología para fabricación de productos de sujeción, tecnologías de protección y acabado superficial, entre otros. www.fastenerfair.com/mexico/
F24
ESAB Crossbow, sistema de corte CNC Compacto, portátil y económico. Las funciones automatizadas y un control totalmente integrado y fácil de usar proporcionan un versátil proceso de oxi-combustible o de plasma. Su carril guía de precisión garantiza un movimiento estable de la viga transversal y el apoyo total de la antorcha de corte para un rendimiento preciso y fiable. Puede ser equipado con plasma, oxi-combustible o ambos. www.esabna.com
FRONIUS Magic Cleaner Limpia electroquímicamente de manera simple, rápida y segura. Tan ligera que puede transportarse a cualquier sitio de construcción y a cualquier taller. Limpia todas las juntas de soldadura TIG de forma ordenada y rápida. La función de bruñido integral permite pulir las superficies con un acabado brillante después de haber sido limpiadas. Ahora también imprime gracias a la nueva función Magic Print, que permite imprimir gráficos y logotipos de la empresa directamente sobre las piezas metálicas. www.fronius.com
ABB Monitor Optimold Equipo de medición de temperatura para monitorear y analizar datos, e incluso ayudar a optimizar las operaciones en tiempo real para los productores de metales en el proceso de colada continua. Los datos de los sensores son muy precisos y pueden proporcionar información valiosa sobre una amplia gama de parámetros del molde, incluyendo el perfil del menisco en tiempo real, velocidad y simetría, detección temprana de etiquetas y advertencia de grietas. Información crucial para determinar el rendimiento y calidad de acero en la colada continua. www.abb.com
F25
GEMA POWDER COATINGS Pistola automática de esmalte La OptiGun® está especialmente diseñada para la aplicación electrostática de esmalte en polvo, que ofrece mayor robustez y eficiencia de revestimiento. Su potente cascada de 100 kV y los avanzados controles electrostáticos garantizan la máxima eficiencia de transferencia, incluso con polvos de difícil aplicación. De fácil mantenimiento y gran durabilidad. Todos los componentes pueden desmontarse y comprobarse rápidamente, sin herramientas especiales. www.gemapowdercoating.com
PPG Imprimación y recubrimiento líquidos Las imprimaciones y los recubrimientos líquidos a base de agua de Aquacron™ ofrecen su innovadora tecnología, la cual presenta una fuerte protección contra la inflamabilidad y resuelve los problemas críticos de exposición a los disolventes; alternativas ambientalmente responsables a los revestimientos líquidos basados en disolventes. La línea TrueFinish de base acuosa puede ayudarle a alcanzar sus metas ambientales mientras se logra la protección de superficie que necesita. www.ppgtruefinish.com
LVD Electra FL 3015, corte por láser Avanzado sistema que ofrece un procesamiento a muy alta velocidad y extraordinaria flexibilidad. Esta máquina de fibra rápida y flexible está diseñada para cortar tan rápido como el proceso térmico lo permita y es capaz de procesar una amplia gama de metales ferrosos y no ferrosos. El control de la pantalla táctil y la interfaz de usuario hacen que el sistema sea fácil de configurar y operar. Su fuente láser es de 3 kW ó 4 kW, y el tamaño máximo de la capa es de hasta 3000 x 1500mm. www.lvdgroup.com
F26
AXALTA Revestimiento termoplástico en polvo El ABCITE pueden utilizarse en aplicaciones de protección contra la corrosión funcional y para muebles de exterior, postes de luz, postes de señalización, barandillas y escaleras, paneles de esgrima, bastidores de bicicletas, rejillas de cable, bandejas de baterías, acero perforado, en una capa y sin imprimación. Tiene una excelente resistencia a la humedad y al “astilleo”. Disponible para su aplicación por inmersión en un lecho fluidizado, floculación caliente o pulverización electrostática.
www.axaltacs.com
HYPERTHERM Corte por plasma El nuevo XPR300™ representa un avance significativo en tecnología de corte por plasma mecanizado. Este sistema de última generación redefine lo que el plasma puede hacer al ampliar sus capacidades y oportunidades en formas que jamás fueron posibles. Con gran calidad de corte X-Definition™ en acero al carbono, acero inoxidable y aluminio, el nuevo XPR300 aumenta la velocidad de corte, incrementa drásticamente la productividad y reduce en más del 50% los costos de operación. El sistema ha sido optimizado a través de un rediseño integral que lo hace más fácil de usar con mínima intervención del operador, además de garantizar un desempeño óptimo y confiabilidad inigualable. www.hypertherm.com
F27
ARTÍCULO
SAND BLASTING
Tratamiento por chorro abrasivo Por: Guillermo Salas
El chorro abrasivo a presión (sandblast) es una operación industrial basada en la propulsión de una sustancia abrasiva a alta presión, contra una superficie. El objetivo principal, entre otros, puede ser alisar una superficie rugosa o hacer rugosa una superficie lisa; preparar una superficie para cierto propósito o eliminar contaminantes de la misma.
F28
cualquier impureza o suciedad en una superficie, sin que estas se dañen, logrando en muchos casos que la aplicación de recubrimientos industriales tenga mejor adherencia.
Inventos notables
E
ste proceso de tratamiento de las superficies se hace por medio de equipos especiales, donde a través de una pistola de presión accionada por aire que dispara la arena a alta velocidad, se impacta con la superficie prevista. El efecto es similar al de utilización
de papel de lija, pero proporciona un mejor acabado sin problemas en las esquinas o grietas. Como se utiliza un fluido presurizado, típicamente aire comprimido, o una rueda centrífuga para propulsar el material de chorreado, se le conoce como “el medio”. El propósito del sandblast es eliminar de manera profunda
El primer antecedente del sandblast, se conoce que fue desarrollado en Inglaterra, en 1870 por Benjamín Chew Tilghman. Se cuenta que Tilghman, como militar, había visto el efecto de la arena soplada por el viento en las ventanas del desierto, situación que detonó la base de su invención de chorro de arena. Tilghman inventó el primer equipo para propulsión con chorros abrasivos, mismo que patentó en los Estados Unidos y cuya máquina ha sido modificada a través del tiempo para cumplir con diferentes objetivos, pero el principio de ésta siempre ha sido el mismo. Por su invención, en 1871 fue galardonado con la Gran Medalla de Honor del Instituto Americano de la Ciudad de Nueva York y poco después, también fue premiado con la Medalla Elliott Cresson por el Instituto Franklin.
F29
ARTÍCULO
El Sandblast remueve toda la corrosión, inclusive aquella de los cráteres más profundos, sin desgastar de manera importante el material.
Aplicaciones del proceso Entre las principales aplicaciones del sandblast está dar acabados en madera, acero, resina y plástico, trabajos artísticos y hobbies; en la limpieza de muros de ladrillo y piedra. Esmerilar vidrio y acrílico, matizar metales no ferrosos o pulir materiales opacos. Por supuesto, en la industria metal mecánica, en la limpieza de estructuras metálicas y preparación de superficies para la aplicación de recubrimientos; retirar pintura y otros acabados, remover oxidación e impurezas, así como limpiar moldes permanentes para fundición o limpiar impurezas de soldadura o limpieza de maquinaria. El uso de esmeriles para la preparación de una superficie no elimina totalmente el óxido o las impurezas en el sustrato; para removerlos de la superficie, es probable que se deba
F30
esmerilar o lijar tan profundo como esté el cráter más hondo. Si no se hace bien, quedan impurezas; si se hace a fondo, es probable que llegue a debilitar las estructuras por adelgazamiento. En cambio el Sandblast remueve toda la corrosión, inclusive aquella de los cráteres más profundos, sin desgastar de manera importante el material. Además de proporcionar a la superficie un acabado adecuadamente marcado, que sirve de anclaje para volver a recubrir. El perfil de anclaje es el grado de rugosidad que posee una superficie. El perfil se basa en una teoría acerca de la formación de valles y crestas en la superficie de un metal, una vez que es pulido mediante la acción de un medio de limpieza, la superficie queda como un sistema montañoso. En estos valles y crestas es en donde se habrá de anclar el revestimiento una vez aplicado, por eso es impor-
tante lograr el perfil de rugosidad del material base, para garantizar una optima adherencia del revestimiento. Además de lo anterior, el proceso sandblast minimiza los trabajos de limpieza, reduce los tiempos de mantenimiento, se obtiene mayor anclaje y adherencia de los recubrimientos, mejora la uniformidad de la superficie y reduce los costos de mano de obra, consiguiendo mayor pureza de material, con un mínimo esfuerzo.
Protección de la salud Sin embargo, no todo son maravillas. Debemos señalar que es un proceso que requiere del uso de equipos de protección personal, y aún así, representa una labor de alto riesgo para la salud de los técnicos aplicadores del proceso. El principal riesgo en este tipo de operaciones, es la inhalación del material en finas partículas, que puede contener trazas de sílice cristalina, sustancia que produce una enfermedad crónica inflamatoria en los pulmones llamada silicosis. Otros efectos respiratorios incluyen rinitis crónica, asma bronquial crónica, bronquitis espasmódica e infiltración eosinófila pulmonar, por la acción mecánica de las partículas de polvo, depositadas en las membranas mucosas o que penetran el sistema respiratorio. Por supuesto, las personas que padecen enfermedades bronquiales no deben exponerse a esta clase de materiales. Se debe explicar a los operadores, los riesgos a los cuales se expone en este proceso de trabajo y la importancia de utilizar adecuadamente los elementos de protección personal, así como de mantener buenas prácticas de higiene. Es importante mantener una adecuada ventilación en el lugar trabajo para reducir la concentración de partículas en el medio, e incre-
F31
ARTÍCULO
En cuanto al tipo de proyección que sufre el abrasivo, existen dos tipos de equipos: los presurizados, en los que el aire a presión se inyecta al recipiente de abrasivo y, los de succión, en los que la corriente de aire, libre de abrasivo, es impulsada por una manguera o tubo principal.
mentar la visibilidad. Las áreas de trabajo deben ventilarse y el aire de escape debe ser tratado en un colector de polvo adecuado. El proceso se desarrolla en lugares confinados o abiertos, dependiendo de la estructura u objeto a tratar. Se caracteriza por la generación de elevado ruido, manejo de altas presiones, así como la elevada concentración de material particulado fino en el lugar de trabajo; que como ya se expresó, genera un alto riesgo para la salud de los operadores. El gerente o responsable de las operaciones deberá tomar en cuenta la seguridad y bienestar de trabajadores, visitantes, vecinos y clientes.
Equipos Prácticamente todos los equipos de sandblast utilizan una pistola presurizada, que tiene un barril cerámico con revestimiento interior, para evitar que la arena lo erosione con el tiempo. Sin embargo, para un correcto desempeño, los técnicos necesitan de cabinas de sandblast, máquinas automáticas, mangueras, boquillas y conectores; también compresores, cuartos de granallado, colectores de polvo; así como los equipos de protección personal para el operador, refacciones y accesorios. Un equipo de chorro abrasivo a presión, o Sandblast, se compone de una fuente emisora de aire a presión (compresor), un recipiente para contener el medio abrasivo y una boquilla por la que sale la mezcla de aire y abrasivo a presión. Básicamente, en cuanto al tipo de proyección que sufre el abrasivo, existen dos tipos de equipos: los presurizados, en los que el aire a presión se inyecta al recipiente de abrasivo provocando el impulso directo de la mezcla de aire-abrasivo; y los de succión, en los que la corriente de aire, libre de abrasivo, es impulsada por una manguera o tubo principal, al cual se le conecta otro tubo o manguera, que se sumerge en un recipiente con material abrasivo. Esta corriente de aire provoca un vacío que arrastra al abrasivo del recipiente, para conducirlo a la manguera principal donde se mezcla con la corriente de aire a presión. Los equipos presurizados son los más utilizados para trabajo pesado.
F32
Tipos de medios abrasivos El equipo de sandblast consiste en una cámara en la que la arena y el aire se mezclarán, la mezcla se desplaza a través de una boquilla de mano para dirigir las partículas hacia la superficie o la pieza. Los inyectores vienen en una variedad de formas, tamaños y materiales. Las variantes del proceso, dependen de los medios abrasivos utilizados en el proceso. Algunos son muy abrasivos, mientras que otros son más suaves. Los más abrasivos son el chorro de arena (con chorro de metal) y el chorro de arena (con arena). Las variantes moderadamente abrasivas, incluyen el chorreo de granos de vidrio (con perlas de vidrio) y el chorreado de medios, con material de plástico machacado o cáscaras de nuez y mazorcas de maíz. Una versión suave es sodablasting (con bicarbonato de sodio). Además, existen alternativas que son apenas abrasivas o no abrasivas, como el chorro con hielo y el chorro de hielo seco Para la preparación de superficies se debe utilizar un abrasivo adecuado para cada situación, aislando o encapsulando el área circundante de la superficie o el objeto a limpiar, utilizando colectores de partículas y residuos para evitar que éstos se incorporen al ambiente. La calidad y eficacia en la aplicación de recubrimientos industriales y tratamiento de superficies, debe estar siempre en manos de empresas con experiencia, equipos y entrenamiento. Empresas que brinden soluciones integrales, conociendo y respetando las normas de calidad y seguridad de los usuarios y entidades públicas.
F33
EN PORTADA
E-COATING Pintura Electroforética Por: Guillermo Salas
El proceso de pintura electroforética, ampliamente conocido en el sector industrial como E-Coat, es un proceso de recubrimiento que utiliza una corriente eléctrica para provocar el depósito de pintura en los sustratos. Este proceso está dentro de lo que se conoce como tecnologías de electrodeposición o recubrimientos electrolíticos.
F34
C
Foto: atomitechnology.com
on el objetivo de mejorar la protección ante la corrosión, aumentar la resistencia al desgaste o promover la adhesión en un sustrato, existen diversas alternativas para la aplicación de un recubrimiento. La selección del proceso dependerá de muy diversos factores, entre los que destaca la cantidad de piezas a recubrir, la velocidad necesaria para cumplir con el proceso y la calidad del recubrimiento, conforme a ciertas especificaciones de acabado. La pintura electroforética o E-coat, es uno de los procesos que permite una elevada productividad, aunado a una gran calidad y belleza del recubrimiento. El proceso E-coat fue desarrollado originalmente para aplicarse como revestimiento anticorrosivo sobre carrocerías automotrices de acero, aunque hoy se utilizan para recubrir una amplia gama de bienes de consumo, incluyendo equipo de computo, joyería, armazones de lentes, muebles, vehículos automotores, carcasas de teléfonos, juguetes y muchos otros artículos. El proceso E-coat se describe coloquialmente como un cruce entre el chapado y la pintura.
F35
EN PORTADA
Foto: vía www.automotive.basf.com
revestimiento, se convierten en aisladores, permitiendo así que las áreas de menor voltaje, acumulen sólidos. Finalmente, el interior de una pieza puede revestirse, ya que el exterior está completamente aislado por el revestimiento. Los usuarios de este proceso lo seleccionan por la maravillosa capacidad del E-coat para pintar altos volúmenes de producción de piezas, con una combinación excelente que equilibra decoración y protección en un sólo proceso. La utilización del material de recubrimiento es cercana al cien por ciento. Esta alta eficiencia de producción, junto con la elevada calidad que se logra, da como resultado costos unitarios muy bajos.
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
La selección del proceso dependerá de la cantidad de piezas a recubrir, la velocidad necesaria para cumplir con el proceso y la calidad del recubrimiento, conforme a ciertas especificaciones de acabado.
F36
Debemos acotar que la pintura electroforética (E-coat), es tan sólo un tipo de deposición electroforética (EPD, por sus siglas en inglés), ya que el término incluye una amplia gama de procesos industriales como la electrodeposición, electrodeposición catódica, electrodeposición anódica, recubrimiento electroforético o pintura electroforética. Es un proceso en el que una parte metálica se sumerge en una solución acuosa que contiene una emulsión de pintura a la que se aplica un voltaje eléctrico, lo que hace que la emulsión de pintura se deposite sobre la pieza. Se puede pintar hacia adentro y hacia fuera de la pieza, donde quiera que el líquido pueda alcanzar una superficie del metal. El espesor del recubrimiento está determinado por el voltaje aplicado. A medida que las áreas de alto voltaje construyen un
Como ya mencionamos, el E-coat es similar a la galvanoplastia, ya que el sustrato se sumerge en un baño que contiene los componentes de la pintura, como son; resinas poliméricas, pigmentos, aditivos y agua. El proceso E-coat se puede dividir en cuatro partes distintas: pretratamiento, baño de electrodeposición, post-enjuagues y horneado.
Pretratamiento Durante el proceso de pretratamiento se debe limpiar y fosfatar el metal para preparar la superficie para una adecuada aplicación del E-coat. La limpieza y fosfatación, son esenciales para lograr los estándares de rendimiento deseados por el usuario. Un sistema de fosfato de zinc de alta calidad, que utiliza el método de inmersión, se sugiere utilizar para recubrir partes de acero y hierro, gracias a estas etapas de pretratamiento, se eliminarán automáticamente los contaminantes para preparar la superficie del substrato. Generalmente
Foto: maindsteel.com.mx
el pretatamiento consta de 11 etapas, donde la primera es un desengrasante por inmersión y la segunda un desengrasante por aspersión. Esto garantiza que los aceites utilizados en la fabricación de las partes, sean removidos completamente. El resto de las etapas son por inmersión. Así mismo, la automatización de un sistema E-Coat, garantiza que no habrá ningún potencial de contaminación, a medida que el producto se desplaza al revestimiento de conversión de fosfato de zinc. El recubrimiento de fosfato de zinc, evita que un pequeño problema se convierta en un gran problema, previniendo la propagación del óxido, si el revestimiento se ve dañado severamente para exponer el sustrato desnudo.
Electrodeposición El proceso de baño de electrodeposición, resulta ser el proceso más importante, ya que es donde se aplicará el recubrimiento; por tanto, las partes limpias y cargadas, son introducidas en un tanque de acero
Dependiendo de la polaridad de la pieza y de las partículas de pintura, la electrodeposición se clasifica como anódica o catódica. donde se controla la temperatura, en un sistema conectado a tierra, tanque que está revestido con material dieléctrico resistente a los químicos. Las partes a revestir se sumergen en la solución, a continuación se utiliza una corriente eléctrica para atraer las partículas que están suspendidas en la solución líquida, para depositarlas sobre la superficie del sustrato, ya que la pieza a recubrir funge como electrodo. El baño generalmente consiste en 80-90% de agua desionizada y 10-20% de sólidos de componentes de pintura. El principio fundamental que hace que el trabajo de electrodeposición suceda, es que las cargas opuestas se atraen entre sí.
El proceso en cuestión utiliza un rectificador de corriente continua, para crear un potencial de voltaje entre una parte conductora y electrodos opuestamente cargados. La temperatura de revestimiento es una variable importante que afecta al proceso E-coat. La temperatura del revestimiento tiene un efecto sobre la conductividad del baño y la conductividad de la película depositada, que aumenta a medida que aumenta la temperatura. La temperatura también tiene un efecto sobre la viscosidad de la película depositada, lo que a su vez afecta la capacidad de la película depositada, para liberar las burbujas de gas que se están formando.
Potencia de proyección La electrodeposición debe continuar hasta que se alcance el nivel deseado de espesor en el revestimiento, que puede regularse, como ya se dijo, aumentando o disminuyendo el nivel de voltaje. La actividad eléctri-
F37
EN PORTADA
ca alrededor de la superficie genera una capa que se adhiere a la superficie de las piezas, incluyendo resinas, pigmento y aditivos presentes en la solución. Los sólidos de la emulsión se depositan inicialmente en las áreas de la pieza que están más próximas al contra-electrodo, y cuando estas áreas se aíslan a la corriente, los sólidos son forzados a entrar en zonas de metal desnudo, las más ocultas, para proporcionar cobertura completa. Este fenómeno se conoce como potencia de proyección y es un aspecto fundamental del proceso de electrodeposición. El tiempo de revestimiento también es una variable importante en la determinación del espesor de la película, la calidad de la película depositada y la potencia de proyección. Dependiendo del tipo de objeto que se está recubriendo, pueden
ser apropiados tiempos de revestimiento de varios segundos, hasta varios minutos. La tensión máxima que puede utilizarse, depende del tipo de sistema de recubrimiento, así como de otros factores. Atraer la pintura al producto, mediante electrodeposición asegura uniformidad en la estructura de la película. Se reconoce que el proceso es extremadamente eficaz, porque las superficies ya revestidas se aíslan, permitiendo que las partículas cargadas busquen el sustrato desnudo; a diferencia de la aplicación por pulverización, donde el control depende totalmente del operador. En comparación con otros sistemas de recubrimiento, los estándares del sistema de E-Coat, destacan con beneficios notables como atractivo costo, mayor rendimiento de protección contra la corrosión y beneficios ambientales significativos. Ahora bien, dependiendo de la polaridad de la pieza y de las partículas de pintura, la electrodeposición se clasifica como anódica o catódica.
E-coat anódico En el revestimiento electrolítico anódico, la parte a revestir es el ánodo, con una carga eléctrica positiva que atrae partículas de pintura, cargadas negativamente en el baño de pintura. Durante el proceso anódico, una pequeña cantidad de hierro soluble puede migrar lejos de la pieza y en la película de pintura, lo que resulta en una reducción de las propiedades de rendimiento de estos sistemas. Su uso principal es para productos en ambientes exteriores interiores o moderados. Los revestimientos anódicos son sistemas económicos y ofrecen un excelente control de color y brillo.
E-coat catódico En el revestimiento electrolítico catódico, la parte a revestir es el cátodo con una carga eléctrica negativa que atrae partículas de pintura cargadas positivamente, en el baño de pintura. Al invertir las polaridades utilizadas en el proceso
F38
anódico, se reduce en gran medida la cantidad de hierro soluble que entra en la película de pintura durante el proceso catódico, y se mejoran las propiedades de resistencia a la corrosión de la película de pintura. Los revestimientos catódicos son revestimientos de alto rendimiento con excelente resistencia a la corrosión que también pueden formularse para cumplir con los duros requisitos de durabilidad exterior. El proceso catódico da lugar a que haya mucho más gas atrapado dentro de la película que el proceso anódico. Puesto que el gas tiene una resistencia eléctrica más alta que la película de depósito o el propio baño, la cantidad de gas tiene un efecto significativo sobre la corriente a una tensión aplicada dada. Esta es la razón por la cual los procesos catódicos a menudo pueden ser operados a voltajes significativamente más altos, que los correspondientes procesos anódicos.
Proceso de Curado Finalmente, las partes recubiertas deben ser retiradas del baño y para lograr que el recubrimiento se endurezca adecuadamente (proceso de curado), se introducen en un horno para promover la reticulación. Se cura completamente calentando la pieza a una temperatura óptima de 177 °C
PROCESOS NO ACUOSOS Debido al uso intensivo de los procesos de pintura electroforética en muchas industrias, la Electro-Deposición Forética Acuosa, es el procedimiento de EPD comercial más utilizado. Sin embargo, actualmente existen aplicaciones de deposición electroforética no acuosa. Las aplicaciones de EPD no acuosa se están explorando principalmente para su uso en la fabricación de componentes electrónicos y la producción de revestimientos cerámicos. Los procedimientos no acuosos tienen la ventaja de evitar la electrólisis del agua y la evolución del oxígeno que acompaña a la electrólisis.
F39
EN PORTADA
DATO HISTÓRICO Según Wikipedia, la primera patente para el uso de la pintura electroforética fue concedida en 1917 a Davey y General Electric. Desde la década de 1920, el proceso se ha utilizado para la deposición de látex de caucho, mientras que en la década de 1930 se publicaron las primeras patentes que describían resinas base neutralizables, dispersables en agua y diseñadas específicamente para procesos de EPD. El recubrimiento electroforético comenzó a tomar su forma actual a finales de los años 1950, cuando el Dr. George E. F. Brewer y el equipo de Ford Motor Company, comenzaron a trabajar en el desarrollo del proceso para el revestimiento de automóviles.
F40
durante 20 minutos. El revestimiento tiene una resistencia mucho mayor a las virutas, rasguños y abrasiones, que un primer químico curado, el cual puede tomar entre 24 horas y siete días para curar. Los reticulantes de tipo melamina-formaldehído, en particular, se usan ampliamente en recubrimientos electrolíticos anódicos. Estos tipos de reticulantes son relativamente baratos y proporcionan una amplia gama de características de curado y rendimiento que permiten al diseñador de recubrimiento, adaptar el producto para el uso final deseado. Los revestimientos formulados con este tipo de reticulante pueden tener una resistencia a la luz UV aceptable. Muchos de ellos son materiales de viscosidad relativamente baja, y pueden actuar como un plastificante reactivo, reemplazando parte del disolven-
te orgánico, que de otro modo podría ser necesario. La cantidad de formaldehído libre, así como formaldehído que puede liberarse durante el proceso de cocción, es motivo de preocupación ya que se consideran contaminantes peligrosos del aire.
VENTAJAS DEL PROCESO El proceso de E-coat es reconocido por ser altamente amigable y respetuoso con el medio ambiente, ya que utiliza sólo corriente eléctrica para unir las resinas y otros ingredientes a la superficie de las piezas, evitando desprender compuestos orgánicos volátiles (VOC) al ambiente. Tiene una eficiencia de transferencia muy alta, lo que permite una estructura de película uniforme, con excelente resistencia a la corrosión. El control de la corriente eléctri-
F41
EN PORTADA
Las partes recubiertas deben ser retiradas del baño y para lograr que el recubrimiento se endurezca adecuadamente (proceso de curado), se introducen en un horno para promover la reticulación. ca permite aplicar un grosor predecible y consistente del revestimiento, esto es esencial si se requieren revestimientos “tintados”. Gracias a su proceso de inmersión, todos los sustratos en contacto con la solución quedan recubiertos, incluso las formas más complicadas pueden ser revestidas en su totalidad. Cuando se realizan recubrimientos electrolíticos sobre aleaciones de múltiples metales, es muy importante conocer los efectos de la microestructura cristalina metálica, así como las tecnologías de fabricación empleadas; ya que estas propiedades podrían desempeñar un papel importante en la apariencia final y la calidad de acabado de las partes. El uso del E-coat como primer y acabado, de una sola capa, está incrementando a medida que los ingenieros y técnicos encuentran formas más prácticas y económicas de emplear la tecnología. Las empresas están desarrollando materias primas y formulaciones que mejoran el rendimiento, además de eliminar el uso de plomo. También, con el E-coat los colores más vibrantes se pueden obtener usando resinas decorativas, combinadas con pigmentos especiales. Las formulaciones de pigmento únicos
F42
permiten colores transparentes, que realzan realmente el acabado del sustrato. Los colores se pueden lograr en una amplia gama de brillos, desde lo más alto, hasta un total mate. El acabado mate puede parecerse a los acabados anodizados típicos, por lo que la capacidad de replicar un as-
pecto anodizado, hace que el E-coat sea un sustituto atractivo para la anodización. Por último, en condiciones normales el proceso E-coat no tiene un alto riesgo de inflamabilidad durante su aplicación, además no hay necesidad de secar las piezas después de pro-
cesos de limpieza o pretratamiento a base de agua. Utilizando la tecnología de ultrafiltración, el agua de enjuague se puede extraer de los baños, para reciclarse casi al cien por ciento, y regresar a los baños de recubrimiento, sin ningún problema; con lo que se maximiza el uso del material y minimizan los costos.
“En comparación con otros sistemas de recubrimiento, los estándares del sistema de E-Coat, sobresalen con beneficios notables como su atractivo costo, mayor rendimiento de protección contra la corrosión y beneficios ambientales notables”
F43
SOLDADURA
PLASMA ARC WELDING (PAW)
F44
Actualmente, la tecnología plasma reafirma las ventajas que propuso a la industria, proporcionando un nivel avanzado de control para producir soldaduras de alta calidad y precisión; en aplicaciones en miniatura, proporcionando una larga vida a los electrodos, sobre todo en líneas de producción de alta exigencia.
E
l proceso de soldadura por plasma se introdujo en la industria de soldadura, como un método para proporcionar un mejor control al proceso de soldadura por arco, en intervalos de corriente más bajos. Recordemos que el proceso TIG (GTAW) utiliza un electrodo no consumible (de tungsteno) y una atmósfera inerte, por lo que con una variación de la técnica GTAW o TIG, conseguiremos considerables aumentos en la temperatura y el voltaje de trabajo. La soldadura por arco plasma, técnicamente se conoce en la industria como PAW (Plasma Arc Welding), utilizando los mismos principios que la soldadura TIG, por lo que puede considerarse como una variación de este proceso. El proceso de plasma es recomendado para procesos manuales y automáticos, se ha utilizado en una variedad de operaciones que van desde la soldadura
a gran volumen de la industria metal mecánica, a la soldadura de precisión de instrumentos quirúrgicos o la reparación automática de maquinaria especializada; incluso en soldadura manual de equipos de cocina para la industria alimenticia. La mayor ventaja del proceso PAW es que su zona de impacto es de dos a tres veces inferior en comparación a la soldadura TIG, por lo que se convierte en una técnica óptima para soldar metal de espesores pequeños. Como ya se señaló, la soldadura por plasma es similar al proceso TIG, ya que el arco se forma entre un electrodo de tungsteno puntiagudo y la pieza de trabajo. Sin embargo, colocando el electrodo dentro del cuerpo de la antorcha, el arco de plasma puede separarse de la envolvente de gas de protección; a continuación, el plasma es forzado a través de una boquilla de cobre de calibre fino que comprime el arco.
F45
SOLDADURA
La mayor ventaja del proceso PAW es que su zona de impacto es dos o tres veces inferior en comparación a la soldadura TIG, por lo que se convierte en una técnica óptima para soldar metal de espesores pequeños.
Proceso En el proceso de soldadura por arco de plasma, justamente utiliza el plasma para transferir un arco eléctrico a la pieza de trabajo. Tenemos entonces que el metal que se va a soldar es fundido por el intenso calor del arco. En el soplete de soldadura de plasma, un electrodo de tungsteno está situado dentro de una boquilla de cobre que tiene una pequeña abertura en la punta. Se inicia un arco piloto entre el electrodo de la antorcha y la punta de la boquilla; este arco se transfiere entonces al metal a soldar; al forzar el gas de plasma y el arco a
través de un orificio estrecho, la antorcha proporciona una alta concentración de calor a un área pequeña. Con equipos de soldadura de alto rendimiento, el proceso de plasma produce soldaduras de alta calidad. El gas para plasma es argón, que es un gas totalmente inerte y no formará compuestos químicos con otros materiales a cualquier temperatura o presión. Su bajo potencial de ionización, asegura una iniciación y un arco piloto totalmente fiables. Proporciona una buena estabilidad al arco y una excelente protección al electrodo de tungsteno. La adición de pequeñas cantidades de Hidrógeno al Argón es algunas veces recomendable, esto incrementa el calor sobre el baño de soldadura. La mezcla dará un arco con mayor temperatura estimulando tanto la penetración como la fluidez del baño. La vida de las partes de la antorcha será menor que cuando se usa únicamente argón. El flujo de gas de plasma no suele ser suficiente para proteger de la atmósfera al arco, el baño de fusión y al material expuesto al calentamiento. Por ello a través de la envoltura de la pistola, se aporta un segundo gas de protección, que envuelve al conjunto. Como gas secundario se utiliza argón, argón/hidrógeno o helio, que ayudan a blindar el charco de soldadura fundido, minimizando así la oxidación de la soldadura. Durante el proceso, tanto la densidad energética como las temperaturas, son mucho más elevadas, ya que el estado plasmático se alcanza cuando un gas es calentado a una temperatura suficiente para conseguir su ionización, separando así el elemento en iones y electrones. En la soldadura por plasma, la energía necesaria para conseguir la ionización, la proporciona el arco eléctrico que
F46
se establece entre un electrodo de tungsteno y el metal base a soldar. Se pueden producir entonces tres modos de funcionamiento, variando el diámetro del agujero y el caudal de gas de plasma:
MICROPLASMA: 0,1 A 15 A. El arco de microplasma puede ser operado con corrientes de soldadura muy bajas. El arco columnar es estable, incluso cuando la longitud del arco varía hasta 20 mm. El microplasma se utilizaba tradicionalmente para soldar láminas delgadas (hasta 0,1 mm de espesor), y alambre y mallas. El arco rígido de tipo aguja minimiza el desvío del arco y la distorsión. Aunque el arco TIG equivalente es más difuso, las nuevas fuentes de energía transistorizadas (TIG) pueden producir un arco muy estable a niveles de corriente bajos.
CORRIENTE MEDIA: 15 A 200 A A corrientes más altas, de 15 a 200 A, las características del proceso del arco de plasma son similares al arco TIG, pero debido a que el plasma está constreñido, el arco es más rígido. Aunque el caudal de gas de plasma puede aumentarse para mejorar la penetración del charco de soldadura, existe un riesgo de arrastre de aire y de gas de protección a través de una turbulencia excesiva en la pantalla de gas. Cuando se utiliza en el modo de fusión, ésta es una alternativa al TIG convencional. Las ventajas son una penetración más profunda (de mayor flujo de gas de plasma) y una mayor tolerancia a la contaminación de la superficie, incluyendo recubrimientos (el electrodo está dentro del cuerpo de la antorcha). La principal desventaja radica en el volumen de la antorcha, haciendo más difícil la soldadura manual. En la soldadura
mecanizada, se debe prestar mayor atención al mantenimiento de la antorcha para garantizar un rendimiento uniforme.
SOLDADURA KEYHOLE: MÁS DE 100A Al aumentar la corriente de soldadura y el flujo de gas de plasma, se crea un haz de plasma muy potente que puede lograr una penetración completa en un material, como en soldadura con láser o haz de electrones. Durante la soldadura, el agujero corta progresivamente el metal, con el charco de soldadura fundido, que fluye hacia atrás para formar el cordón de soldadura bajo fuerzas de tensión superficial. Este proceso se puede utilizar para soldar material más grueso (hasta 10 mm de acero inoxidable) en una sola pasada. Tiene varias ventajas que pueden ser explotadas: penetración profunda y altas velocidades de soldadura.
F47
SOLDADURA
Electrodo de tugsteno Agua fría -VE
Fuente de poder
+VE
Gas protector
ra, para un óptimo amortiguamiento del calor. Otro beneficio reside en las aplicaciones de soldadura que implican el sellado hermético de componentes electrónicos en los que el arranque del arco GTAW, provocaría perturbaciones eléctricas que podrían dañar las partes internas electrónicas del componente a soldar. Los equipos necesarios para ejercer este proceso son la fuente de alimentación, consola de Plasma (a veces externa, a veces incorporada), recirculador de agua (a veces exterior, a veces incorporado), antorcha de soldadura de plasma y juego de accesorios de antorcha (puntas, cerámica, pinzas, calibres de montaje de electrodos).
Pieza de trabajo
LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN
En la soldadura por plasma la energía necesaria para conseguir la ionización, la proporciona el arco eléctrico que se establece entre un electrodo de tungsteno y el metal base a soldar.
Comparado con el arco TIG, puede penetrar espesores de placas de hasta 10 mm, pero cuando se suelda con una técnica de paso simple, es más habitual limitar el grosor a 6 mm. Los métodos normales son usar el modo Keyhole, con el relleno para asegurar el perfil liso del cordón de la soldadura.
Grandes beneficios del proceso El electrodo protegido permite una menor contaminación, lo cual es muy positivo en materiales de soldadura que expulsan gas, cuando se sueldan y contaminan el electrodo GTAW sin protección. La transferencia de arco es suave y consistente, proporcionando una soldadura ideal para chapa delgada, cables finos y componentes en miniatura, donde el arranque del arco GTAW podría dañar la pieza a soldar. Permite el arranque de herramientas en las proximidades de la junta de soldadu-
F48
Se recomienda utilizar una fuente de corriente continua, aunque un equipo AC/DC también puede ser utilizado. El voltaje debe ser un circuito abierto de 80 voltios con un ciclo de trabajo de 60%. Es preferible que la fuente de alimentación tenga un contacto incorporado y provisiones para el ajuste de la corriente del control remoto. Al soldar metales muy delgados, se debe mantener un amperaje objetivo mínimo de 2 amperios.
ANTORCHA DE SOLDADURA PAW El soplete de soldadura para la soldadura por arco de plasma, es similar en apariencia a una antorcha de gas de tungsteno, pero más complejo. Todas las antorchas de plasma son refrigeradas por agua, incluso las más sencillas. Esto se debe a que el arco está contenido dentro de una cámara en la antorcha, donde genera
un calor considerable. Si el flujo de agua es interrumpido brevemente, la boquilla puede fundirse.
CONSOLA DE CONTROL Para la soldadura por arco de plasma, se requiere una consola de control que incluya: una fuente de alimentación para el arco piloto, un sistema de temporización de retardo para transferir el arco piloto, al arco transferido; válvulas de agua y gas; medidores de caudal separados para el gas de plasma y el gas de protección. La consola suele estar conectada a la fuente de alimentación y puede accionar el contactor. También contendrá una unidad de arranque de arco de alta frecuencia, una potencia de arco piloto no transferida; así como circuito de protección de la antorcha y un amperímetro.
ALIMENTADOR DE ALAMBRE Un alimentador de alambre puede utilizarse para la soldadura automática o mecánica, el cual debe ser del tipo de velocidad constante. El alimentador de alambre debe tener un ajuste de velocidad, que cubra el intervalo de 10 pulgadas por minuto (254 mm por minuto) a 125 Pulgadas por minuto (3.18 m por minuto).
La transferencia de arco es suave y consistente, proporcionando una soldadura ideal para chapa delgada, cables finos y componentes en miniatura, donde el arranque del arco GTAW podría dañar la pieza a soldar.
Es importante recordar que toda soldadura por arco genera rayos ultravioleta, los que de incidir directamente en la retina de nuestros ojos, por un periodo prolongado de tiempo, pueden producir ceguera. Por tal razón, siempre ha de utilizarse, adecuadamente, los equipos de protección personal, tales como la máscara de soldadura y equipos para proteger manos, brazos y cuerpo.
F49
EQUIPOS INDUSTRIALES
FILTROS Y COLECTORES SISTEMA COMBINADO
EN LA INDUSTRIA, SE DEFINE COMO CONTAMINANTES DEL AIRE, A LOS POLVOS, HUMOS, NIEBLAS, VAPORES O GASES, QUE SE DESPRENDEN DE PROCESOS INDUSTRIALES U OPERACIONES SIMPLES.
L
os polvos son pequeñas partículas sólidas, creadas por el rompimiento de partículas más grandes, como resultado de moler, pulir o perforar. Los fumes son pequeñas partículas sólidas, formadas por la condensación de vapores de materiales sólidos, tienen una gran habilidad para aglomerarse y formar partículas del tamaño de las contempladas en los polvos. Los humos son partículas suspendidas en el aire, generadas en procesos de combustión o de sublimación, generalmente son productos derivados del carbón, que provienen de combustiones incompletas, se aglomeran fácilmente formando hollín. El vapor es la sustancia en estado gaseoso, cuya condición es normalmente en forma líquida o sólida, ésta puede ser llevada a vapor al realizar cambios en presión o temperatura, por ejemplo: vapor de agua, limpie-
F50
za con solventes, adelgazamiento de pinturas y pegamentos. La niebla son pequeñas gotas de material que son líquidas a temperatura y presión normal, éstas se generan normalmente en los procesos de galvanoplastia. Para evitar la contaminación ambiental en la industria, se debe evitar su creación en la fuente, usando diferentes procesos o materiales; conteniendo los polvos generados o, extrayendo y colectando los polvos por medio de un sistema de extracción.
LOS SISTEMAS DE FILTRACIÓN La mayoría de los fabricantes industriales diseñan filtros o colectores, pocos diseñan ambos sistemas. Es muy importante que el industrial comprenda el comportamiento de los
filtros, el colector de polvo y el diseño funcional de ambos. Cuando un proveedor de servicios de filtración industrial, puede optimizar la interacción entre el rendimiento de los filtros y el colector como un único sistema consolidado, el cliente se beneficia por una operación más estable, confiable y con menores costos operativos.
DESARROLLO DE FILTROS Para el desarrollo de filtros, se aplican pruebas de laboratorios de materias primas y filtros en desarrollo, a menudo se evalúan los componentes de los medios filtrantes utilizando cromatografía líquida de alto rendimiento, convertidor infrarrojo, espectroscopia, analizador termo gravimétrico-cromatografía de gases-espectrometría de masas y mi-
Es muy importante que el industrial comprenda el comportamiento de los filtros, el colector de polvo y el diseño funcional de ambos. croscopía de escaneo. Estas herramientas ayudan a asegurar el óptimo diseño y materiales que se utilizan para emparejar adecuadamente las condiciones de uso. Los grados de los medios filtrantes industriales, incluyen equipo de modelación para predecir la resistencia a la tracción, rigidez, permeabilidad; así como una variedad de filtración y niveles de eficiencia. Un sistema de filtración se valora desde las pruebas de laboratorio, para que las pruebas físicas puedan confirmar las propiedades previstas. El proceso general del desarrollo de cualquier medio filtrante, debe comenzar mediante la identificación de los requisitos de aplicación, luego se determinan especificaciones para la filtración final del producto, en el que el grado de los medios filtrantes será incorporado, es decir: cartucho, panel o paquete de filtro.
F51
MÉTODOS DE MEDICIÓN
MEDICIÓN POR ULTRASONIDO MIDIENDO TIEMPO DE VUELO
PARA EFECTUAR MEDICIONES ACERTADAS EN TANQUES, TUBOS Y OTROS MATERIALES QUE TIENEN UN RECUBRIMIENTO, RESULTA MUY CONVENIENTE UTILIZAR UN MEDIDOR POR ULTRASONIDO.
U
n medidor de espesores ultrasónico, es un instrumento de medición para ensayos no destructivos mediante el uso de ondas ultrasónicas. El medidor de espesores por ultrasonido permite efectuar mediciones de forma precisa, permitiendo ajustar la velocidad del sonido, lo que resulta idóneo para medir materiales como el acero, el aluminio, vidrio y plásticos homogéneos. La operación de los medidores de espesor por ultrasonido, se fundamenta en determinar con mucha precisión lo que se llama el tiempo de vuelo; es decir, el tiempo que tarda un pulso de sonido, generado por una pequeña sonda llamada transductor ultrasónico, en atravesar una pieza y regresar al dispositivo. El medidor de espesor ultrasónico calcula los datos, tomando en cuenta la velocidad del sonido a través de la muestra probada.
F52
La capacidad de medir el espesor, sin necesidad de acceso a ambos lados de la pieza de prueba, ofrece a esta tecnología una gran variedad de aplicaciones posibles.
¿Qué es el ultrasonido? Como ultrasonido se conoce a las ondas sonoras a frecuencias altas que sobrepasan el umbral del oído humano que es de 20 Khz. La mayoría de las pruebas de ultrasonido se realizan en el rango de frecuencia entre 500 KHz a 20 MHz, aunque algunos equipos pueden operar desde 50 KHz y hasta 100 MHz o más. Cabe señalar que la velocidad del sonido en el material es una parte esencial de este cálculo; materiales diferentes transmiten ondas sonoras a velocidades diferentes. Normalmente a mayor velocidad en materiales duros y a menor velocidad en materiales blandos. Además, la velocidad del sonido puede cambiar significativamente con la temperatura, por tan-
El uso de un medidor de espesor ultrasónico, para ensayos no destructivos, se utiliza regularmente en diversos procesos industriales. to, es necesario calibrar el medidor a la velocidad del sonido del material a medir, ya que la precisión estará determinada por esta calibración El primer medidor de espesor ultrasónico fue hecho en 1967 por Werner Sobek, un ingeniero polaco. Este primer medidor de espesores ultrasónicos midió la velocidad de las ondas emitidas, en muestras de ensayo particulares, luego calculó el espesor en micrómetros a partir de esta medición de velocidad, mediante una ecuación matemática aplicada. Hay dos tipos de transductores que pueden utilizarse como un medidor de espesor ultrasónico, estos senso-
res son el piezoeléctrico y EMAT, ambos tipos de transductores emiten ondas sonoras en el material cuando se excitan. Típicamente, estos transductores usan una frecuencia predeterminada, sin embargo ciertos calibradores de espesor, permiten la sintonización de frecuencia con el fin de inspeccionar una gama más amplia del material. Una frecuencia estándar utilizada por un medidor de espesor ultrasónico es de 5 MHz. Algunos medidores de espesor de recubrimiento ultrasónico requieren que se utilice un agente de acoplamiento en forma de gel, pasta o líquido para eliminar espacios entre el transductor y la pieza de ensayo. Lo anterior debido a que las ondas sonoras en el rango de los MHz, no se desplazan eficientemente en el aire, por lo que se usa una gota de líquido acoplante entre el transductor y la pieza, para obtener una buena transmisión del sonido. Actualmente existen en el mercado diversos modelos de alta tecnología, teniendo la capacidad de guardar datos y enviarlos a una variedad de dispositivos de registro de datos. Gracias a una interfaz amigable, los datos y configuraciones guardados permiten la máxima facilidad para los operadores, lo que permite que incluso los usuarios relativamente novatos obtengan mediciones eficaces y precisas.
F53
CORTE INDUSTRIAL
CORTE POR LASER PROCESO DE CORTE TÉRMICO
ES UNA TECNOLOGÍA LIMPIA, NO CONTAMINA NI UTILIZA SUSTANCIAS QUÍMICAS; FÁCIL DE AUTOMATIZAR Y OFRECE ALTAS VELOCIDADES DE CORTE CON EXCELENTE CALIDAD.
A
plicar el proceso de corte por láser en la industria media, aún resulta difícil ya que los costos del equipo son elevados, pero están reduciendo notablemente en la medida que la tecnología de resonadores es menos costosa. El corte por haz láser (LBC) es un proceso de corte térmico, que utiliza fundición o vaporización altamente localizada, para cortar el metal con el calor de un haz de luz coherente, generalmente con la asistencia de un gas de alta presión. Se utiliza un gas de asistencia para eliminar los materiales fundidos y volatilizados de la trayectoria del rayo láser. Entre las ventajas del corte por láser sobre el corte mecánico, destacan una sujeción más fácil y una contaminación reducida de la pieza de trabajo, ya que no hay ningún filo que pueda contaminarse con el material. La precisión puede ser mejor, ya que
F54
el rayo láser no se desgasta durante el proceso, así también, hay una menor posibilidad de deformación del material que se está cortando, ya que los sistemas de láser presentan una pequeña zona afectada por el calor. Para poder evacuar el material cortado, es necesario el aporte de un gas a presión como por ejemplo oxígeno, nitrógeno o argón. Es especialmente adecuado para el corte previo y para el recorte de material sobrante, pudiendo desarrollar contornos complicados en las piezas. Por supuesto, existen riesgos generales asociados con el corte de cualquier metal, así como riesgos muy específicos al usar láseres, que necesitan evaluarse y reducirse con entrenamiento e información oportuna. Como con cualquier tecnología de corte térmico, los operadores de láseres necesitan estar debidamente capacitados y entrenados en regulaciones y procedimientos de seguridad.
Tipos de láser De los dos tipos principales de sistemas de corte láser industriales: CO2 y fibra óptica; los láseres de CO2 normalmente requieren una menor inversión financiera, sin embargo son mas costosos de mantener, que los láseres de fibra óptica. ¿Cómo funciona un láser de CO2? En un láser de CO2 se aplica un voltaje alto a una mezcla de CO2, N2 y He en el resonador, que genera el haz láser. El haz láser se refleja entonces y una serie de espejos le dan forma y lo suministran al cabezal de corte. ¿Cómo funciona un láser de fibra óptica? En un láser de fibra óptica, una fuente de estado sólido de bajo mantenimiento genera un haz láser que luego se propaga a través de un cable de fibra óptica hasta el cabezal láser. La fibra de vidrio transfiere el haz con una calidad ajustada a la tarea de corte en cuestión.
El láser tiene la capacidad de operar perfiles de corte muy complejos, con radios de curvatura muy pequeños. Beneficios del proceso Si se realiza con equipo mecanizado, los cortes láser brindan resultados altamente reproducibles con anchuras de ranuras angostas, mínimas zonas afectadas por el calor y prácticamente ninguna distorsión. Excelente calidad de corte en la mayoría de materiales, mejor calidad de corte que el plasma para acabado superficial. Capacidad de producir orificios con una relación de menos de 1:1 entre diámetro y espesor. Excelente productividad en materiales más delgados y menos en materiales más gruesos, ampliamente disponible en una amplia variedad de máquinas de corte de alta calidad. La tecnología de corte láser puede combinarse eficientemente con otras tecnologías de corte para proporcionar una productividad muy alta, superando los requisitos de tolerancia y calidad de la mayor parte de las aplicaciones en placa.
Componentes del sistema láser ■ Resonador láser ■ Salida del haz ■ Cabezal de corte
F55
REPORTAJE
La acreditaciรณn emitida por EMA es equivalente a la licencia para poder prestar los servicios de certificaciรณn de un organismo. Sin esta acreditaciรณn, los certificados emitidos no son reconocidos.
F56
ENTIDAD MEXICANA DE ACREDITACIÓN (EMA)
L
a Entidad Mexicana de Acreditación, A.C. es la primera entidad de gestión privada en nuestro país, que tiene como objetivo acreditar a los Organismos de la Evaluación de la Conformidad que son los laboratorios de ensayo, laboratorios de calibración, laboratorios clínicos, unidades de verificación (organismos de inspección) y organismos de certificación, proveedores de ensayos de aptitud y a los organismos verificadores/validadores de emisión de gases efecto Invernadero (OVV GEI). En el pasado quien realizaba en México la acreditación de los Organismos de Evaluación de la Conformidad era el gobierno federal a través de la Dirección General de Normas de la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial (hoy Secretaría de Economía). De cara a los cambios en el mercado exterior, a la competencia que implicaba abrir las fronteras en el comercio globalizado, y para apoyar a la planta productiva nacional se reformó la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, estos cambios ocurrieron en 1992 y 1997. Las transformaciones en el orden legal abrieron la posibilidad de que una entidad de gestión privada, de tercera parte, imparcial, incluyente y profesional, realice esta importante labor para el sector productivo mexicano. Y a partir de la publicación, el 15 de enero de 1999, en el Diario Oficial de la Federación de la autorización de la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial, la EMA comienza a operar como el primer órgano acreditador en México. Desde enero de 2006, la EMA, cumple con la norma vigente para organismos de acreditación en el ámbito mundial, la Norma NMX-EC-17011-IMNC-2005 “Evaluación de la Conformidad – Requisitos Generales para los Organismos que realizan la acreditación de Organismos de Evaluación de la Conformidad”.
F57
REPORTAJE
ACREDITACIÓN La acreditación es el acto que da la seguridad y avala que los laboratorios (ensayos, calibración, clínicos, forenses e investigación), unidades de verificación (organismos de inspección) y organismos de certificación, ejecuten las regulaciones, normas o estándares correspondientes con precisión para que comprueben, verifiquen o certifiquen los productos y servicios que consume la sociedad. Entidades de acreditación, como la EMA, son órganos que garantizan que los Organismos de Evaluación de la Conformidad, son confiables y técnicamente competentes. En su página Web se publica un listado de las acreditaciones otorgadas por la EMA y que tienen validez en toda la República Mexicana. Con los criterios de área, ubicación y nombre, es posible encontrar a los laboratorios acreditados en las categorías de: agua, alimentos, ambiente laboral, antidopaje, construcción, eléctrica-electrónica, fuentes fijas, metal-mecánica, química, residuos, sanidad agropecuaria, textil y vestido.
LABORATORIOS En distintos procesos industriales es necesario realizar ensayos para corroborar la calidad de los materiales utilizados, así como la efectividad del mismo proceso de tratamiento al material. Para ello operan los Laboratorios de Ensayos y/o prueba que realizan su actividad a través de la pruebas en una muestra representativa y como resultado de su actividad emiten un informe de resultados. Los laboratorios de ensayo y/o prueba demuestran su competencia técnica, asegurando la calidad
F58
de los informes de resultados que emiten a través la comprobación del cumplimiento con los requisitos sobre estructura y organización, ética e imparcialidad, sistema de gestión de la calidad, personal, equipo, procedimientos técnicos, validación de métodos, calibración, trazabilidad, etc., establecidos en la norma NMX-EC-17025-IMNC-2006/ ISO 17025:2005. Laboratorios de Calibración, realizan su actividad determinando el error en un instrumento para medir así como otras características metrológicas, de acuerdo a lo requerido por la política de trazabilidad de la EMA. Como resultado de su actividad los laboratorios de calibración emiten un dictamen o informe de calibración. La EMA sugiere que es importante considerar los siguientes aspectos al solicitar un servicio de calibración: El usuario del laboratorio debe identificar la magnitud en la que deberá
ser calibrado su instrumento. La magnitud está definida en temperatura, masa y dimensiones. Así como el equipo que requiere ser calibrado. Sólo se deben calibrar los equipos y/o patrones de medición que tengan efecto significativo sobre la exactitud o validez de los resultados de los ensayos, calibraciones o mediciones. El tipo de instrumento son los termómetros, básculas o balanzas o micrómetros, por ejemplo. Una vez que se ha identificado la magnitud y el tipo de instrumento que desea calibrar, debe definir los intervalos críticos de uso del equipo o instrumento de medición, por lo tanto es muy importante conocer los puntos o los intervalos de medición en los que se encuentra acreditado el laboratorio para saber si le puede brindar el servicio. Toda calibración lleva asociada una incertidumbre (la duda que se tiene sobre el valor convencionalmente verdadero de la medición) que es tan
importante como los alcances o puntos de medición (previamente descritos), ya que esta incertidumbre le permite tomar decisiones sobre el uso del instrumento (si cumple o no la especificación). En el informe se manifiestan observaciones indicando información general, por ejemplo si los procedimientos de los laboratorios se refieren en alguna norma. Los Ensayos de Aptitud son una herra-
mienta externa de control de la calidad que permite a los laboratorios comparar su desempeño con otros laboratorios, detectar tendencias y por lo tanto, tomar cualquier acción correctiva que sea necesaria para facilitar su mejora continua.
La presente subclasificación de ramas principales para la participación en los programas de ensayos de aptitud de laboratorios de ensayo en la rama Metal mecánica (entra en vigor el 01 de junio de 2016):
▪ Hermeticidad (Recipientes a presión - Tanques, Cilindros, etc.) ▪ Hermeticidad (Tuberías PVC) ▪ Hermeticidad (Tanques estacionarios y líneas de distribución subterráneos gasolina, diesel) ▪ Ensayos no destructivos (Ultrasonido por detección de fallas) ▪ Ensayos no destructivos (Ultrasonido por medición de espesores) ▪ Ensayos no destructivos (Líquidos penetrantes) ▪ Ensayos no destructivos (Partículas magnéticas) ▪ Mecánicas destructivas (Impacto) ▪ Mecánicas destructivas (Tensión)
F59
CORTE INDUSTRIAL REPORTAJE
Las unidades de verificación (organismos de inspección) realizan su actividad a través de la constatación ocular o comprobación mediante muestreo, medición, pruebas de laboratorio o examen de documentos, y otorgan una constancia o dictamen.
▪ Mecánicas destructivas (Dureza) ▪ Metalografía (Tamaño de grano) ▪ Plásticos y Hules ▪ Seguridad (Llantas) Las listas de verificación de ensayos y laboratorios clínicos están enfocadas a cumplir con unas de las funciones más importantes de los órganos colegiados como son las de establecer, definir y homologar criterios específicos de las técnicas y metodologías de los laboratorios de ensayo. Los que realizan la evaluación de la competencia técnica de los laboratorios, así como; los que utilizan los servicios acreditados de ensayo y laboratorios clínicos, encontrarán en las listas de verificación el apoyo para un buen aseguramiento de las mediciones. Las listas de verificación de calibración están enfocadas a armonizar la expresión de la capacidad de medición y calibración de los laboratorios en cada magnitud. El proceso de aprobación de una lista de verifica-
ción, es a través de las partes interesadas y los órganos colegiados; las listas de verificación que están en periodo de aprobación, podrán ser utilizadas hasta la aprobación formal del Comité de evaluación correspondiente.
ORGANISMOS DE CERTIFICACIÓN
La EMA acredita a los organismos de certificación bajo la norma ISO/ IEC 17065 para producto, ISO/IEC 17024 para personal y la ISO/IEC 17021-1 y sus demás partes para sistemas de gestión de acuerdo a los siguientes programas: Organismos de certificación de producto. Aquellos que realizan su actividad, apoyados en los laboratorios de calibración y/o ensayo, unidades de verificación, organismos de certificación de sistemas, a través del estudio del producto, del lote o del sistema de producción y emiten certificados cuya certificación se refrenda con una marca. Organismos de certificación de personal. Aquellos que realizan su actividad a través de la evaluación y vigilancia posterior, de la competencia técnica del personal, y emiten un certificado. La certificación se realiza mediante una norma que establezca las competencias del personal que desempeña trabajos en específico. Se puede certificar una norma o un esquema propio. Organismos de certificación de sistemas. Aquellos que realizan su actividad a través de la evaluación del sistema de gestión, EMA acredita los organismos que proporcionan los siguientes servicios: Sistemas de gestión de calidad, de gestión ambiental, de seguridad y salud en el trabajo, entre otros.
F60
SOLICITUD DE ACREDITACIÓN La intención de obtener la acreditación de un laboratorio, la manifiesta el cliente de forma verbal o escrita, identificándose y notificando el tipo de calibración y/o ensayo en el que desea obtener la acreditación. Cualquier persona física o moral, establecida legalmente en México o en el extranjero, puede solicitar los servicios de evaluación y acreditación de la EMA Siempre que se reciba en la entidad una solicitud de cotización para el servicio de acreditación de laboratorios, esta será realizada por el responsable asignado del área y enviada al solicitante en un plazo no mayor a 3 días hábiles, contados a partir de la fecha de recepción de dicha solicitud. El responsable asignado revisará con el cliente la solicitud de cotización y en particular las normas, métodos y/o técnicas en las que desea obtener la acreditación, para que le indique el costo del servicio de evaluación y acreditación. El pago de los servicios de acreditación se realiza por cada rama o área donde se solicita la acreditación. El cliente será informado acerca de las diferentes etapas del proceso de evaluación y acreditación, de los tiempos establecidos, así como de los requisitos que hay que cumplir en cada una de las etapas. Existen tres requisitos imprescindibles para iniciar el proceso de evaluación y acreditación: ▪ Primero: Que el cliente cuente con un sistema de gestión, desarrollado documentalmente y pueda mostrar evidencia de la implantación del mismo mediante la presentación de todos los documentos indicados en la solicitud de acreditación correspondiente. ▪ Segundo: Que el cliente muestre evidencia de participación en al menos un programa de ensayos de aptitud en cumplimiento a la Política de Ensayos de Aptitud de EMA (MPCA002 vigente), se considera como un ensayo de aptitud disponible aquel que se haya realizado seis meses antes de ingresar la solicitud de acreditación. ▪ Tercero: Se deberá presentar el documento de “Opinión de cumplimiento de obligaciones fiscales del SAT” y el comprobante del pago del IMSS del personal del laboratorio.
F61
ARTÍCULO
Breviario cultural de la historia de la pintura Progresos tecnológicos en la fabr icación Aunque el objetivo principal de una pintura es proteger la superficie a la que se aplica, también proporciona belleza, decoración y ambientación a los espacios y objetos que fabrica, construye y utiliza el ser humano para su vida cotidiana.
F62
E
n términos generales y coloquiales, el concepto de pintura se usa para describir una serie de sustancias combinadas con un pigmento suspendido en un vehículo líquido o en pasta. Existen diferentes tipos de pinturas, como barnices, esmaltes, lacas, colorantes, entonadores y selladores, entre otros. Cada uno con unas propiedades físicas y químicas que deben tenerse en
cuenta a la hora de elegir el producto adecuado, ya sea por el tipo de superficie a aplicar, el carácter estético o las inclemencias a la que va a estar sometido. Los progresos tecnológicos en la fabricación de pinturas, con propósitos arquitectónicos o industriales, ha sido gradual, a veces por investigación, y muchas otras por circunstancias y oportunidades del momento.
ANTECEDENTES MUY REMOTOS Arqueólogos y antropólogos han descubierto cavernas pintadas con dibujos en color y grabados en piedra. En 2001, ciertos arqueólogos sudafricanos divulgaron los hallazgos en la cueva de Blombos, en la costa del cabo sur de Sudáfrica; se trata de un yacimiento arqueológico que saltó a la fama por el descubri-
miento de piezas de ocre de 76,000 años de antigüedad, lo que podría tratarse de uno de los más lejanos antecedentes de aplicación de pintura. Los primeros humanos obtuvieron el color en sustancias naturales, fácilmente disponibles para hacer la pintura, tales como pigmentos naturales de la tierra, carbón de leña, jugos de frutos, manteca de cerdo o sangre, entre otros.
F63
ARTÍCULO
EN EL MUNDO ANTIGUO
EL SIGLO XX HA SIDO TESTIGO DE LOS
MAYORES CAMBIOS
EN LA COMPOSICIÓN Y FABRICACIÓN DE LA PINTURA.
F64
Más tarde, los antiguos chinos, egipcios, hebreos, griegos y romanos, usaron materiales más sofisticados para producir bálsamos como pintura para decoración. En dichas culturas se pintaban barcos, utensilios, instrumentos musicales, armas y palacios en una siempre creciente variedad de pigmentos y resinas. El pigmento blanco se obtenía a base de plomo blanco y tierras naturales blancas, como el barro y yeso. Los pigmentos negros eran carbón, negro de humo y grafito natural. Para los pigmentos amarillos se aprovechaban los ocres, polvo de oro y litargirio, mineral de la clase de minerales óxidos. Los rojos eran obtenidos de óxidos de hierro, óxido de plomo rojo, cinabrio (un mineral de la clase de los sulfuros, compuesto en un 85% por mercurio y 15% de azufre) y colorantes naturales en distintas bases. Como aglutinantes se usaron diversas sustancias, tales como goma arábiga, pegamento, huevo, gelatina,
cera de abeja, grasas animales, savias de diversos árboles así como aceites secantes.
EN LA EDAD MEDIA Y MUNDO MODERNO A pesar de ciertas mejoras en la edad media a los recubrimientos, los volúmenes de producción y sus propiedades eran insignificantes para los estándares modernos. Durante los siguientes 300 años, la resina más popular para proteger y decorar era el ámbar, piedra semipreciosa compuesta de resina vegetal fosilizada, proveniente principalmente de restos de coníferas y algunas angiospermas. El ámbar se usaba solo, o en combinación con aceite de linaza. Durante el siglo XIX, el ámbar fue reemplazado casi por completo con gomas fósiles y semi-fósiles, como el copal, goma arábiga y la goma elástica.
EN EL MUNDO CONTEMPORÁNEO El primer éster polimerizado fue descubierto, accidentalmente, por Berzelius en 1847, calentando glicerina y ácido tártico. En 1853 Berthelot preparó glicerina con ácido canfórico. No fue sino hasta 1867 que los fabricantes comenzaron a mezclar el vehículo y el pigmento para los consumidores. La primera patente de pintura fue emitida para un producto que mejoraba el blanqueo, aplicando una cal apagada con agua; en 1865 D. P. Flinn obtuvo en Estados Unidos una patente para una pintura a base de agua, que también contenía óxido de zinc, hidróxido de potasio, resina, leche y aceite de semilla de linaza. En 1901 Smith hizo reaccionar ácido ftálico con glicerina, formando
el ftalato de glicerilo que dio paso a las primeras resinas alquídicas. La primera resina sintética producida a gran escala y comercializada en el mundo fue fabricada por la General Electric Company en el año 1917. Con la fabricación de la primera pintura con una emulsión de látex a base de estireno, después de la segunda guerra mundial, el rápido crecimiento de este tipo de recubrimientos explotó. Nuevos vehículos sintéticos desarrollados a partir de polímeros, como el poliuretano y estireno-butadeno, surgieron durante la década de 1940. Hoy en día, los pigmentos sintéticos y los estabilizadores se utilizan comúnmente para producir en masa lotes uniformes de pintura. Las resinas alquídicas fueron sintetizadas, y han dominado la producción desde entonces. Antes de 1930, el pigmento se molía con los molinos de piedra,
que fueron substituidos más adelante por las bolas de acero. Actualmente, los molinos de arena y mezcladores de dispersión de alta velocidad, se utilizan para moler fácilmente pigmentos dispersables. Gran variedad de pigmentos, emulsiones y resinas se encuentran en el mercado para una gran variedad de aplicaciones, todo con el propósito de mejorar resistencia, brillantez y durabilidad. Como recubrimiento protector, dependiendo de la formulación de la pintura, los fabricantes buscan actualmente otorgar al producto buen flujo y nivelación; proporción de aspersión y grosor de película satisfactorios; secado rápido, alta impermeabilidad, buena adhesión, flexibilidad y dureza, resistencia a la abrasión y durabilidad, entre otras propiedades de las pinturas modernas.
Gran variedad de pigmentos, emulsiones y resinas se encuentran en el mercado para una gran variedad de aplicaciones, todo con el propósito de mejorar resistencia, brillantez y durabilidad.
F65
PARTÍCULAS COLOIDALES
Foto: McLaren Automotive Fabricante británico de autos deportivos de lujo de alto rendimiento.
En el proceso E-coat, las partículas coloidales, como polímeros, pigmentos, colorantes, cerámicos y metales; suspendidas en un medio líquido, migran bajo la influencia de un campo eléctrico (electroforesis) y se depositan sobre un electrodo (la carrocería).
Actualmente, el noventa y nueve por ciento de la carrocería de los vehículos y sus accesorios, son revestidos a través de algún proceso de electro deposición forética.
Zinni® 220 Acid zinc nickel electrolyte
Increase your
MARKET leader
Zinni® 220 is a highly innovative improvement of the well-known and established predecessor Zinni® 210. The new electrolyte combines the outstanding corrosion protective properties of Zinni ® 210 with an improved throwing power resulting in higher thickness in low current density areas. A homogeneous nickel incorporation of 12 – 15% is achieved within a wide current density range. Depending on the requirements, Zinni ® 220 allows to choose between bright, semi-bright or matt coatings. Zinni® 220 was especially developed for the direct plating of cast iron in rack applications. The production proven process is approved by the brake caliper industry. The new electrolyte is perfectly suitable for high volume bulk production and fulfils the requirements of the white goods and automotive market.
BORIC acid-free
AMMONIAfree
Atotech Deutschland GmbH +49 (0)30 349850 info@atotech.com Global head office
Technology for tomorrow’s solutions
www.atotech.com