¿Que es un abrasivo?

Un abrasivo es una sustancia que tiene como finalidad actuar sobre otros materiales con diferentes clases de esfuerzo mecánico —triturado, molienda, corte, pulido—. Es de elevada dureza y se emplea en todo tipo de procesos industriales y artesanos.

Los abrasivos, que pueden ser naturales o artificiales, se clasifican en función de su mayor o menor dureza. Para ello se valoran según diversas escalas, la más utilizada de las cuales es la escala de Mohs, establecida en 1820 por el mineralogista alemán Friedrich Mohs.

Entre los abrasivos se encuentran el Oxido de Aluminio (Alúmina), el Carburo de Silicio, el Nitrido de Boronio Cúbico, y el Diamante.

¿Que es el papel abrasivo?

El papel de lijar se hace enlazando granos de abrasivo como aluminio oxido, granate o carburo de silicón a un material de respaldo. El papel de abrasivo se usa para remover cantidades pequeñas de material de una superficie, ya sea para hacerla mas suave, para remover sustancias como pintura o para hacer la superficie mas áspera. El tipo y tamaño del grano así como el adhesivo y el material de respaldo tienen efecto en la compatibilidad del papel para una tarea en particular.

¿Cómo trabaja el papel de abrasivo?

El papel de lija funciona en forma similar a una herramienta de cortar, a menor escala. Las partículas usadas para la elaboración del papel abrasivo tienen orillas afiladas que cortan o raspan de la misma manera que las hojas de un serrucho lo hacen.

¿Cuál es la diferencia entre los diferentes tipos de grano?

Aluminio Oxido, carburo de silicón y granate son los tres principales tipos de papel abrasivo en el mercado.

El Aluminio Oxido es un material hecho por el hombre y es uno de los abrasivos más comunes para los trabajos con madera, es un grano bueno para uso en todas las superficies, y todo tipo de lijado en general. Corta más rápido y es más duradero que el granate.

El Granate es un mineral natural, es un excelente abrasivo para el lijado de madera en general, produce un patrón de raspado más fino y más suave y es a menudo utilizado en lijados de acabado. El Granate no deja residuos, lo que permite que los tintes de pigmento penetren uniformemente ciertos tipos de madera.

El Carburo de Silicón es conveniente tanto para lijado con agua como en seco, es conocido también como papel de lija impermeable. Es bueno para el lijado de materiales duros como

piedra, porcelana y vidrio. El Carburo de Silicón es un mineral de corte rápido y es casi tan duro como el diamante. Es usado durante el pintado y reparado automotriz.

¿Qué quiere decir Grano?

La palabra Grano se refiere a la cantidad de partículas de abrasivo por pulgada cuadrada. Un grano bajo, indica que la cantidad de partículas de abrasivo es menos y su tamaño mas grande y la textura del papel mas gruesa. Un número de grano alto indica que el tamaño de los granos es más pequeño y la cantidad de granos por pulgada cuadrada es mayor, lo que permite darle al papel una textura más suave.

¿Cuál es la mejor manera de usar el papel abrasivo?

Asegúrese de tomar todas las precauciones de seguridad, especialmente cuando lije con máquinas. Siempre debe consultar el manual de operación de su máquina.

La mejor manera de trabajar con papel abrasivo es usar progresivamente granos más finos hasta obtener el acabado deseado. De esta manera cada grano remueven las marcas dejadas por el grano anterior. Omitir granos para ahorrarse tiempo a menudo hace que termine lijando por periodos más largos.

Asegúrese de no usar presión excesiva al lijar, permita que el abrasivo haga su trabajo. Usar presión excesiva solo hará que el papel se obstruya o se desgaste demasiado rápido.

Cuando lije Madera hágalo a lo largo de las marcas no de lado a lado. En superficies suaves sin marcas mueva el papel en forma de círculos pequeños.

¿Cual es la diferencia entre Revestimiento Abierto y Revestimiento Cerrado?

Revestimiento Abierto significa que hay un espacio entre las partículas que conforman el papel de lija. Esto ayuda a prevenir obstrucciones dándole al material lijado un lugar a donde ir.

Revestimiento Cerrado significa que hay poco o nada de espacio entre las partículas de abrasivo. El Revestimiento Cerrado se usa mas cuando se lijan metales y para algunos acabados en madera, tiene tendencia a obstruirse fácilmente.

¿Cuál es la diferencia entre los varios materiales de respaldo ?

El papel de lija tiene muchos tipos de materiales de respaldo. Estos incluyen papel, tela y fibra.

El respaldo de papel es el más comúnmente usado en productos para lijado manual. El respaldo de tela es más duradero que el de papel, se dobla fácilmente y es más flexible.

Se usa mayormente en productos para máquinas eléctricas. El respaldo de fibra, Es mas duro y resistente, se usa en discos de fibra con enlace de resina.

El peso del material de respaldo está indicado usualmente por medio de una letra. Para papel, las letras varían de A hasta F, siendo “A” el más liviano y “F” el más pesado. La clasificación del respaldo de tela es diferente, comienza con el mas liviano hasta el mas pesado usando las: J, X, Y, T y M.

Corte

Dependiendo del tamaño o la forma del material, es posible que sea necesario seccionarlo.Para facilitar y abreviar la preparación ulterior de la muestra, es necesario obtener una superficie plana, con la menor deformación posible. Consiguientemente, el método de corte mas apropiado es el de corte con abrasivo en húmedo, ya que es el que provoca la menor cantidad de danos en relación con el tiempo necesario.Nota: La muestra que se tome debe representar adecuadamente las características del material de origen que se esta cortando.

Struers dispone de una gama completa de maquinas para el corte de muestras materialográficas, desde maquinas con una elevada capacidad de corte para muestras de gran tamaño, hasta maquinas para el corte de precisión de las muestras mas delicadas. La gama de equipos de corte abarca todas la necesidades de materiales y capacidades, e incluye tanto maquinas automáticas como manuales.

   

 

Corte con abrasivo en húmedoPara el corte con abrasivo en húmedo se utiliza un disco de corte constituido por un abrasivo y un ligante.Se utiliza además un liquido refrigerante para lavar el disco e impedir que se dañe la muestra con el calor generado por el rozamiento. Dicho refrigerante elimina además los restos que se acumulan en la superficie de corte.

Elección del discoDependiendo del tipo de material que vaya a cortarse, pueden necesitarse discos de diferente composición. La dureza y la ductibilidad del material influyen en la elección del disco de corte.Los materiales cerámicos y los carburos sinterizados se cortan con abrasivos adiamantados aglomerados con un ligante metálico o de baquelita.Para materiales terrosos, se utiliza típicamente como abrasivo el oxido de aluminio (Al2O3) ligado con baquelita. Para los tipos de materiales ferrosos mas duros también se utiliza, cada vez mas, el nitruro de boro cúbico (CBN).Los metales no terrosos se cortan con carburo de silicio (SIC) ligado con baquelita.

Diseño del discoAparte de las partículas de abrasivo utilizadas, la diferencia básica existente entre los discos de diamante o CBN y los de SIC o /Al2O3 radica en su diseño.Los discos de diamante o CBN

tienen una prolongada vida útil, dada la extremada dureza de las partículas del abrasivo utilizado y el carácter duradero de los ligantes utilizados para mantener dichas partículas en su sitio. En los citados discos solo existe una fina capa de abrasivo, situada en el perímetro de un disco metálico ( de periferia continua). Se trata de discos fungibles de larga duración.Los abrasivos, el SIC y el Al2O3, se desgastan mas rápidamente y son menos caros. Consiguientemente, todo el cuerpo del disco esta formado por abrasivo y ligante. Se trata de discos fungibles.

Wheel Characteristics    Discos fungibles de larga duración

Los discos adiamantados se fabrican en dos variedades, con diferentes ligantes para las partículas del abrasivo: disco con un ligante metalico y discos con un ligante de baquelita. Ambos se utilizan para el corte de materiales extremadamente duros. El ligante metálico se utiliza para los materiales mas quebradizos, tales como los de tipo cerámico. El ligante de baquelita se utiliza para cortar materiales como los carburos sinterizados.Los discos de CBN solo se fabrican con ligante de baquelita y se utilizan para el corte de materiales terrosos muy duros, como la fundición blanca o materiales similares.

 

   Discos fungiblesLas características de corte de dicho tipo de discos varia en función de las propiedades del ligante. Los ligantes pueden clasificarse según su ‘dureza’, es decir su capacidad de retener los gránulos de abrasivo. Los discos ‘duros’ retienen los gránulos de abrasivo mejor que los discos ‘blandos’. Los discos ‘blandos’ se utilizan para cortar materiales duros y quebradizos, ya que permiten un suministro continuo de gránulos de abrasivo sin desgastar, a medida que el ligante, mas blando, va desapareciendo. Los discos con ligantes mas duros deben utilizarse para cortar materiales blandos y dúctiles. Además, los discos con ligantes mas duros son mas económicos, ya que se desgastan mas lentamente.

 

La elección del disco de corte correcto para un material especifico es muy importante. Solo el disco apropiado garantiza la consecución de una superficie plana, con pocas deformaciones. Una buena calidad de la superficie obtenida tras el corte permite conseguir los resultados requeridos en un tiempo de preparación mas corto

Sobre Esmerilado y Pulido

Preparación Mecánica La preparación mecánica es el método mas corriente de preparación de muestras materialográficas para su examen al microscopio.Para eliminar material de la superficie de la muestra se utiliza el abrasivo en sucesivos pasos, con partículas cada vez mas finas, hasta conseguir el resultado requerido.

   

Como mencionado antes, “Los conceptos fundamentales de la preparación”, las muestras pueden prepararse hasta conseguir un acabado perfecto, el correspondiente a la estructura verdadera del material, o la preparación puede darse por terminada cuando ya se ha conseguido una superficie aceptable para la realización de un examen especifico.

Es el tipo particular de análisis o examen que se desea llevar a cabo el que determina los requisitos que debe cumplir la superficie preparada. Independientemente de lo que se desee conseguir, la preparación debe realizarse de forma sistemática y reproducible, para garantizar la consecución de un resultado optimo con el menor costo posible.  

Definición de los procesosLa preparación mecánica se divide en dos operaciones: el esmerilado y el pulido. Para una explicación teórica mas detallada de ambos procesos, véase el Metalog Master.La gama de equipos de la que dispone Struers para la preparación mecánica de las muestras es la mejor que existe en el mercado. Struers dispone de una gran variedad de maquinas de esmerilado y pulido, capaz de satisfacer cualquier exigencia de capacidad, calidad de las preparaciones y reproducibilidad de los resultados.

Los métodos que se describen en la Guiá Metalog se han desarrollado para ser utilizados con equipos automáticos, ya que la experiencia ha demostrado que la reproducibilidad de los resultados y la calidad de las preparaciones depende de la automatización de los procesos. Además, dicha automatización permite ahorrar dinero, al hacer posible un consumo controlado de los materiales fungibles.

La combinación de los equipos y los productos fungibles de Struers para la preparación mecánica de las muestras es la mejor garantía de obtención de muestras de la mayor calidad, al menor coste posible.

Esmerilado    Los primeros pasos de la eliminación mecánica de material de una muestra se conoce

con el nombre genérico de esmerilado. Un esmerilado apropiado elimina de la superficie de la muestra el material dañado o deformado, introduciendo mientras tanto solo un grado limitado de nuevas deformaciones. El objetivo consiste en conseguir una superficie plana, con unos danos mínimos, que puedan ser eliminados fácilmente durante el pulido posterior de la muestra, en el tiempo mas corto posible.El esmerilado puede dividirse en dos procesos individuales.1. Esmerilado Plano, PG2. Esmerilado Fino, FG

 

   El primer paso del esmerilado consiste usualmente en un esmerilado plano (PG). El esmerilado plano garantiza que las superficies de todas las muestras sean similares, independientemente de su estado inicial y del tratamiento previo al que hayan podido ser sometidas.

Además, cuando es necesario preparar varias muestras a la vez en portamuestras, las superficies de todas ellas deben quedar en un mimo nivel o “plano”, para su ulterior preparación.

Para eliminar material con rapidez, se utilizan partículas fijas de abrasivo, de un grano relativamente grueso.

Según las propiedades del material, pueden utilizarse diferentes tipos de abrasivos.El SIC es el mas utilizado para el esmerilado plano de materiales blandos (<150 de dureza Vickers –HV-), con superficies del tipo MD-Primo.

Los diamantes se utilizan para el esmerilado de materiales con una dureza Vickers > 150, como los metales ferrosos mas duros, los materiales cerámicos o los carburos sinterizados, con superficies del tiempo MD-Piano.

La utilización de los disco de esmerilado fino MD- Allegro y MD-Largo permite en algunos casos rescindir del esmerilado plano para la preparación de muestra aisladas.

 

   El esmerilado fino permite conseguir una superficie con un grado de deformación tan escaso que puede ser eliminado durante el pulido posterior. Para los materiales blandos (< 150 HV) y los materiales compuestos de matriz blanda, deben utilizarse la superficie de tipo MD-Largo. Para materiales mas duros (> 150 HV) deben emplearse las superficies de tipo MD-Allegro.

Las superficies MD-Largo y MD-Allegro se utilizan de forma conjunta con suspensiones de diamantes. Las superficies, únicas en su genero, de dichos discos permiten que las partículas de diamante queden parcialmente incrustadas en ellas. La firme sujeción de las partículas de diamante permite la eliminación de cantidades importantes de material, con un escaso grado de deformación.

Al mismo tiempo, las superficies MD- Allegro y MD-Largo garantizan la consecución de una plenitud perfecta y tienen la ventaja de requerir un mantenimiento mínimo.

 

Pulido    Como el esmerilado, el pulido debe eliminar los danos provocados por las operaciones

previas. Ello se consigue utilizando partículas de abrasivo cada vez mas finas, en pasos sucesivos.El pulido puede dividirse en dos procesos diferentes.1. El pulido con diamante, DP2. El pulido con Oxido, OP

 

   El diamante se utiliza como abrasivo para conseguir la eliminación mas rápida posible del material, con unos resultados óptimos por lo que a la plenitud de las muestras se refiere. No existe ningún otro abrasivo que permita conseguir unos resultados similares. Debido a que su dureza, el diamante corte extremadamente bien todos los materiales y fases.

 

   Ciertos materiales, especialmente los que son blandos y dúctiles, requieren un pulido final para poder obtener una calidad optima. En tales casos, se recurre al empleo del pulido con oxido.

La sílice coloidal, con un tamaño del grano de aproximadamente 0.04 um y un pH próximo a 9.8, permite conseguir unos resultados excepcionales. La combinación de la actividad química de dicho compuesto, con su efecto abrasivo fino y suave, permite conseguir muestras absolutamente libres de rayas y deformaciones. La OP-U es una suspensión de pulido de uso general que proporciona unos resultados perfectos con todo tipo de materiales. La suspensión OP-S puede utilizarse de forma conjunta con reactivos que potencian la reacción química, lo que hace que la suspensión OP-S sea muy adecuada para su empleo con materiales muy dúctiles.

Existe una suspensión de alumina ácida, la OP-A, que se utiliza para el pulido final de aceros hipoaleados, aleaciones de base de níquel y materiales cerámicos.

 

Productos fungibles    El pulido se lleva a cabo con paños de pulido. Para el pulido con diamante debe utilizarse un

lubricante. La elección del paño, el tamaño del grano del diamante y el lubricante depende del material que vaya a pulirse. Los primeros pasos se llevan normalmente a cabo con paños poco elásticos y, en caso de los materiales blandos, con un lubricante de baja viscosidad. Para el pulido final, se utilizan paños mas elásticos y lubricantes de elevada viscosidad.

En los diez métodos de preparación, se recomienda el tipo de paño mas apropiado para cada material especifico.