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1
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA SAN FRANCISCO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE BACHILLER
“ESTUDIO DE LOS PRINCIPALES PRODUCTOS PARA GRANALLADO, QUE
SE FUNDAMENTAN EN EL PROCESO DE SANDBLASTING, EN TAREAS DE
LIMPIEZA Y PREPARACIÓN DE SUPERFICIES, EN VARIADOS TIPOS DE
INDUSTRIAS, AREQUIPA - PERÚ, 2019”
Presentado por el Egresado:
CLEVER APAZA APAZA
Para optar el Grado Académico de Bachiller
en Ingeniería Mecánica
Asesor: Mgter. Rodolfo Pérez Méndez
AREQUIPA - PERÚ
2019
2
EPÍGRAFE
Según la ISO (International Standards Organization), quien adoptó las normas
suecas para limpieza y preparación de superficies, estas normas legislan la
técnica de preparación de superficies en Europa y algunos otros países del
mundo, en el que se usa el sistema internacional, “El 100% de la superficie
deberá estar libre de grasa, aceite, polvo, óxido, cascarilla de laminación,
recubrimiento viejo o cualquier otro contaminante”.
3
ÍNDICE
Pág.
RESUMEN ..................................................................................................... 6
ABSTRACT .................................................................................................... 7
INTRODUCCIÓN ........................................................................................... 8
RESULTADOS
1. Metodología del trabajo .............................................................................. 9
1.1 Líneas de trabajo ................................................................................. 9
1.2 Campo de verificación ....................................................................... 10
1.3 Estrategia de recolección de datos .................................................... 11
2. Resultados de los trabajos de campo ...................................................... 13
ANÁLISIS DE INFORMACIÓN (DISCUSIÓN) .............................................. 32 CONCLUSIONES ......................................................................................... 41 SUGERENCIAS .......................................................................................... 42 PROPUESTA ............................................................................................... 43 REFERENCIAS ........................................................................................... 47 1. Bibliográficas
2. Digitales
ANEXOS Proyecto de Trabajo de Investigación .......................................................... 49
Fichas técnicas ........................................................................................... 136
Matrices de sistematización de datos ......................................................... 139
4
ÍNDICE DE TABLAS
Pág.
TABLA N° 01 ............................................................................................ 13
TABLA N° 02 ............................................................................................ 14
TABLA N° 03 ............................................................................................ 15
TABLA N° 04 ............................................................................................ 16
TABLA N° 05 ............................................................................................ 17
TABLA N° 06 ............................................................................................ 18
TABLA N° 07 ............................................................................................ 19
TABLA N° 08 ............................................................................................ 20
TABLA N° 09 ............................................................................................ 21
TABLA N° 10 ............................................................................................ 22
TABLA N° 11 ............................................................................................ 23
TABLA N° 12 ............................................................................................ 24
TABLA N° 13 ............................................................................................ 25
TABLA N° 14 ............................................................................................ 26
TABLA N° 15 ............................................................................................ 27
TABLA N° 16 ............................................................................................ 28
TABLA N° 17 ............................................................................................ 29
TABLA N° 18 ............................................................................................ 30
TABLA N° 19 ............................................................................................ 31
5
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Pág.
GRÁFICO N° 01 ....................................................................................... 13
GRÁFICO N° 02 ....................................................................................... 14
GRÁFICO N° 03 ....................................................................................... 15
GRÁFICO N° 04 ....................................................................................... 16
GRÁFICO N° 05 ....................................................................................... 17
GRÁFICO N° 06 ....................................................................................... 18
GRÁFICO N° 07 ....................................................................................... 19
GRÁFICO N° 08 ....................................................................................... 20
GRÁFICO N° 09 ....................................................................................... 21
GRÁFICO N° 10 ....................................................................................... 22
GRÁFICO N° 11 ....................................................................................... 23
GRÁFICO N° 12 ....................................................................................... 24
GRÁFICO N° 13 ....................................................................................... 25
GRÁFICO N° 14 ....................................................................................... 26
GRÁFICO N° 15 ....................................................................................... 27
GRÁFICO N° 16 ....................................................................................... 28
GRÁFICO N° 17 ....................................................................................... 29
GRÁFICO N° 18 ....................................................................................... 30
GRÁFICO N° 19 ....................................................................................... 31
6
RESUMEN
En estos tiempos y en basado a mi experiencia laboral adquirida, puedo señalar
que el primer antecedente del sandblasting, fue en la primera máquina para
sopleteo con chorro de abrasivos, la que ha sido transformada a través del tiempo
para cumplir con diferentes objetivos. Para la realización de este proceso basado
en las necesidades del cliente, en cuanto a volumen de trabajo y desempeño
requerido del equipo, existen dos sistemas: trabajo por succión y por presión del
equipo de granallado.
De igual manera se sabe que dentro de los procesos de mantenimiento, la
limpieza superficial de las maquinarias, todavía se realiza con un proceso de
limpieza mecánica manual, específicamente a la aplicación de agua y lija, debido
a los altos costos de los equipos o de un servicio de alta calidad; lo que implica
tiempos muertos y una no optimización en procesos productivos; por lo que me
interesó realizar una investigación sobre este tema, mediante un estudio
fundamentado, para poder optimizar la limpieza y preparación de superficies
metálicas.
Esto es importante para actividades de mantenimiento general a superficies
metálicas, que tienen que ver con trabajos para las plantas industriales y
mineras. Muchas veces se lo hace mediante un mantenimiento preventivo que
puede aliviar el trabajo, pero a veces resulta insuficiente, ya que no cuenta con la
tecnología apropiada.
La intención del investigador fue el de realizar un estudio para conocer y difundir
los principales productos para granallado, que se fundamentan en el proceso
de sandblasting, en tareas de limpieza y preparación de superficies, en variados
tipos de industrias, pudiendo considerar también la minera, que ocasionan su
mantenimiento inadecuado.
Palabras claves: granallado, superficies, limpieza, sandblasting, industria,
mantenimiento, productos, metálicas, preparación, minera.
7
ABSTRACT
In these times and based on my acquired work experience, I can point out that
the first antecedent of sandblasting was the first abrasive blasting machine, which
has been transformed over time to meet different objectives. For the realization
of this process based on the needs of the client, in terms of work volume and
required performance of the equipment, there are two systems: work by suction
and by pressure of the blasting equipment.
It is also known that within the maintenance processes, the superficial cleaning
of the machinery is still carried out with a manual mechanical cleaning process,
specifically to the application of water and sandpaper, due to the high costs of
the equipment or a high quality service; what implies downtime and a non
optimization in productive processes; so I was interested in conducting research
on this subject, through a well-founded study, to optimize the cleaning and
preparation of metal surfaces.
This is important for general maintenance activities to metal surfaces, which have
to do with jobs for industrial and mining plants. Many times it is done through
preventive maintenance that can alleviate the work, but sometimes it is
insufficient, since it does not have the appropriate technology.
The intention of the researcher was to conduct a study to know and disseminate
the main products for blasting, which are based on the process of sandblasting,
cleaning tasks and preparation of surfaces, in various types of industries, and
may also consider mining, that cause their inadequate maintenance.
Keywords: shot blasting, surfaces, cleaning, sandblasting, industry,
maintenance, products, metal, preparation, mining.
8
INTRODUCCIÓN
Debido a mi experiencia laboral adquirida, pude conocer que el primer
antecedente del sandblasting, fue en la primera máquina para sopleteo con chorro
de abrasivos, la que ha sido transformada a través del tiempo para cumplir con
diferentes objetivos. Para la realización de este proceso basado en las
necesidades del cliente, en cuanto a volumen de trabajo y desempeño requerido
del equipo, existen dos sistemas conocidos, el trabajo por succión y el desarrollado
por presión del equipo de granallado.
De igual manera se sabe que dentro de los procesos de mantenimiento, la
limpieza superficial de las maquinarias, todavía se realiza con un proceso
de limpieza mecánica manual, específicamente a la aplicación de agua y lija,
debido a los altos costos de los equipos o de un servicio de alta calidad; lo
que implica tiempos muertos y una mala optimización en procesos productivos;
por lo que me interesó realizar una investigación sobre este tema, mediante un
estudio fundamentado, para poder optimizar la limpieza y preparación de
superficies metálicas.
Para determinar los resultados, se trató la metodología del trabajo, incluyendo
las líneas de trabajo, considerando las técnicas e instrumentos de recolección
de datos utilizados; así como el campo de verificación, especificando la ubicación
espacial y temporal, y las unidades de estudios investigadas; también la
estrategia de recolección de datos, finalizando con la presentación de los
resultados obtenidos y su interpretación objetiva.
Luego se presenta el análisis de información (discusión), de acuerdo a la
operacionalización de las variables, considerando el trabajo de campo, marco
teórico, experiencia y deducción propia, para luego elaborar las conclusiones,
dando a conocer el logro de los objetivos y la viabilidad de la hipótesis, indicando
algunas sugerencias que se deberían de hacer a partir de las conclusiones; por
último se presenta una propuesta de un perfil del procedimiento en tareas de
limpieza y preparación de superficies metálicas.
9
RESULTADOS 1. Metodología del trabajo
1.1 Líneas de trabajo
Nivel y tipo de investigación
El nivel de la investigación fue el explicativo, ya que trató de dar un
procedimiento de solución al problema planteado, y el tipo de
investigación es el de una investigación aplicada, ya que se utilizará los
resultados obtenidos, en la práctica, como una solución al problema.
Diseño de investigación
El diseño de la investigación es no experimental, con el estudio de algunos
casos reales, utilizando una estrategia de trabajo en el campo donde se
desarrollan los hechos, lo que permitió lograr los objetivos planteados.
Técnicas e instrumentos de recolección de datos
Se utilizó la técnica de la observación y la de comunicación, con fuentes
primarias, con datos cuantitativos, que luego de la validación respectiva,
se aplicaron de acuerdo a la estrategia de recolección de datos indicada,
teniendo confiabilidad en los instrumentos para obtener los datos.
Técnicas de análisis e interpretación de datos
VARIABLE INDICADOR SUBINDICADOR TECNICA INSTRUMENTO
Mantenimiento
de superficies
Limpieza Seguridad
Observación Ficha de
Observación de Campo
Estándares
Preparación Calidad
Adherencia
Metodología
de
Sandblasting
con granallado
Proceso Equipos
Comunicación Encuesta Normatividad
Aplicaciones Tecnología
Áreas
10
Una vez aplicados los instrumentos, se sistematizaron los datos obtenidos
de la realidad, procediendo luego a realizar un análisis e interpretación
detenido de los resultados, para percibir directamente, las fortalezas y
debilidades, que pudiera tener la gestión de las unidades de estudio,
consultando permanentemente el marco referencial utilizado.
1.2 Campo de verificación
Ubicación espacial
La presente investigación se realizó en la ciudad de Arequipa, teniendo
como base de estudio a los principales productos para granallado que se
fundamenta en el proceso de sandblasting, en variados tipos de industria,
en donde se aplicaron los instrumentos para la recolección de datos.
Ubicación temporal
La aplicación de los instrumentos de recolección de datos se realizó con
datos del año 2019, recolectados en el período del 21 de enero al 13 de
marzo del 2019.
Unidades de estudio
Para la variable “Mantenimiento de superficies”, se utilizó la técnica de la
Observación, con diez (10) fichas de observación de campo, a manuales
e informes técnicos, disponibles en el mercado, de productos para
granallado que se fundamentan en el proceso de sandblasting, en los
diferentes tipos de industria, en la ciudad de Arequipa, 2019.
Para la variable “Metodología de Sandblasting con granallado”, se utilizó
la técnica de la Comunicación, con cuarenta (40) encuestas aplicadas a
trabajadores, clientes y personal de empresas relacionadas, sobre la
limpieza y preparación de superficies metálicas, en la ciudad de Arequipa,
2019.
11
1.3 Estrategias de recolección de datos
Organización
Se coordinó con los funcionarios y trabajadores de entidades relacionadas
al trabajo de limpieza y preparación de superficies metálicas, en la ciudad
de Arequipa. De igual manera con especialistas y operadores de procesos
de granallado o arenado, así como con los talleres que usan el proceso
de sandblasting, seleccionadas en la ciudad de Arequipa.
Se puso énfasis en tener un amplio panorama acerca de las distintas
posiciones presentes en el mantenimiento de superficies metálicas,
relacionado a su limpieza y preparación, particularmente las que usan
procesos de granallado o arenado, considerando el procedimiento y los
costos respectivos, en los últimos años.
Luego se hizo un pequeño análisis técnico de los talleres relacionados,
donde se conoció los procedimientos de mantenimiento de superficies
metálicas, en base a su limpieza y preparación, para aplicaciones
específicas disponibles en el mercado.
Limitaciones
El área de estudio sobre el mantenimiento de superficies metálicas, se
delimitó a la limpieza y preparación, en las entidades que lo necesitan en
el cercado de la ciudad de Arequipa - Perú.
La confiabilidad de los resultados arrojados por la ficha de observación de
campo y la encuesta, fue en base a la veracidad de la observación y a la
sinceridad y al estado de ánimo en que se encontraron las personas
encuestadas, en los documentos y personas.
12
El estudio de la propuesta, quedó sujeto a las personas encargadas de
llevar a cabo la estrategia de calidad en el servicio. La estrategia estudiada
fue únicamente para entidades medianas de servicio adecuado, debido a
que se adaptó al tamaño y organización de la misma.
La mayor parte de las referencias utilizadas, no han sido aplicadas a
medianas instituciones relacionadas al mantenimiento de superficies
metálicas, por lo que resulta difícil adaptarlas a éstas. Las sugerencias
que se hacen, son desde un punto de vista técnico y administrativo, para
la correcta aplicación de las mismas y será necesario que personal
especialista las revise.
Teniendo en cuenta la delimitación social, las entidades seleccionadas
atienden a sectores de la población ubicados en casi todos los niveles
socioeconómicos del Cercado de la ciudad de Arequipa, inclusive algunas
de ellas trabajan con el sistema relacionado, de empresas privadas.
Análisis de la información
Luego de sistematizar los datos que se obtuvieron de la realidad, se
procedió a realizar un análisis y discusión detenido de los resultados, de
tal manera de conocer lo más real posible, las fortalezas, amenazas,
debilidades y oportunidades de las entidades relacionadas al
mantenimiento de superficies metálicas, preferentemente en lo
relacionado a la limpieza y preparación, seleccionadas para el trabajo de
investigación.
El investigador puso todo el esfuerzo, particularmente en la discusión de
los resultados, ya que fue fundamental en el trabajo de investigación,
sobre todo porque al operacionalizar las variables, indicadores y sub-
indicadores, permitió determinar su nivel de medición, de tal manera de
considerar aceptable las conclusiones, sugerencias y propuesta.
13
2. Resultados de la investigación
OBSERVACIÓN DE CAMPO
TABLA N° 1: Mantenimiento de superficies
CARACTERISTICA f %
BUENO 3 30
REGULAR 5 50
MALO 2 20
TOTAL 10 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se observa que el 30% de las personas a quienes se les aplicó la ficha de
observación de campo, mencionan que el mantenimiento de superficies es
bueno, mientras que el 50% considera que es regular y el 20% considera que es
malo; lo que permite apreciar que la mayoría indica que el mantenimiento de
superficies es regular.
GRÁFICO N° 1: Mantenimiento de superficies
Fuente: Elaboración propia 2019
30%
50%
20%
BUENO REGULAR MALO
14
TABLA N° 2: Limpieza de superficies
CARACTERISTICA f %
ACEPTABLE 4 40
REGULAR 3 30
INACEPTABLE 3 30
TOTAL 10 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se observa que el 40% de las personas a quienes se les aplicó la ficha de
observación de campo, mencionan que la limpieza de superficies que se realiza
es aceptable, mientras que el 30% considera que es regular y el otro 30%
considera que es inaceptable; lo que permite apreciar que la mayoría indica que
la limpieza de superficies es aceptable.
GRÁFICO N° 2: Limpieza de superficies
Fuente: Elaboración propia 2019
40%
30%
30%
ACEPTABLE REGULAR INACEPTABLE
15
TABLA N° 3: Normatividad de seguridad en la limpieza de metales
CARACTERISTICA f %
SUFICIENTE 1 10
POCA 8 80
BASTANTE 1 10
TOTAL 10 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se observa que el 10% de las personas a quienes se les aplicó la ficha de
observación de campo, consideran que la normatividad de seguridad en la
limpieza de metales es suficiente, mientras que el 80% considera que hay poca
normatividad y el 10% considera que hay bastante; lo que la mayoría indica que
la normatividad de seguridad en la limpieza de metales es poca.
GRÁFICO N° 3: Normatividad de seguridad en la limpieza de metales
Fuente: Elaboración propia 2019
10%
80%
10%
SUFICIENTE POCA BASTANTE
16
TABLA N° 4: Estándares de limpieza de metales
CARACTERISTICA f %
MODERNOS 2 20
ANTIGUOS 3 30
DESCONOCIDOS 5 50
TOTAL 10 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se observa que el 20% de las personas a quienes se les aplicó la ficha de
observación de campo, consideran que los estándares de limpieza de metales
que usan son modernos, el 30% considera que son antiguos y el 50% considera
que son desconocidos; lo que la mayoría indica que los estándares de limpieza
de metales que usan se desconocen.
GRÁFICO N° 4: Estándares de limpieza de metales
Fuente: Elaboración propia 2019
20%
30%
50%
MODERNOS ANTIGUOS DESCONOCIDOS
17
TABLA N° 5: Preparación de las superficies para su mantenimiento
CARACTERISTICA f %
ADECUADA 2 20
REGULAR 2 20
INADECUADA 6 60
TOTAL 10 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se observa que el 20% de las personas a quienes se les aplicó la ficha de
observación de campo, consideran que la preparación de las superficies para su
mantenimiento es la adecuada, el otro 20% considera que es regular y el 60%
considera que es inadecuada; lo que la mayoría indica que la preparación de
las superficies para su mantenimiento que realizan es inadecuada.
GRÁFICO N° 5: Preparación de las superficies para su mantenimiento
Fuente: Elaboración propia 2019
20%
20%60%
ADECUADA REGULAR INADECUADA
18
TABLA N° 6: Calidad de la preparación de las superficies
CARACTERISTICA f %
ADECUADA 1 10
REGULAR 4 40
INADECUADA 5 50
TOTAL 10 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se observa que el 10% de las personas a quienes se les aplicó la ficha de
observación de campo, mencionan que la calidad de la preparación de las
superficies es la adecuada, el 40% considera que es regular y el 50% considera
que es inadecuada; lo que la mayoría indica que la calidad de la preparación de
las superficies es inadecuada
GRÁFICO N° 6: Calidad de la preparación de las superficies
Fuente: Elaboración propia 2019
10%
40%
50%
ADECUADA REGULAR INADECUADA
19
TABLA N° 7: Adherencia de las superficies
CARACTERISTICA f %
BUENA 3 30
REGULAR 4 40
MALA 3 30
TOTAL 10 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se observa que el 30% de las personas a quienes se les aplicó la ficha de
observación de campo, mencionan que la adherencia de las superficies es
buena, el 40% considera que es regular y el 30% considera que es mala; lo que
la mayoría indica que la adherencia de las superficies es regular.
GRÁFICO N° 7: Adherencia de las superficies
Fuente: Elaboración propia 2019
30%
40%
30%
BUENA REGULAR MALA
20
ENCUESTA
TABLA N° 8: ¿Conoce cómo se da el proceso de granallado?
ALTERNATIVAS f %
SI 30 75
NO 10 25
TOTAL 40 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se puede observar que, el 75% de personas encuestadas indican que si conocen como se da el proceso de granallado, y el 25% indicaron que no conocen el proceso de granallado; por lo que se puede apreciar que la mayoría si conoce como se da el proceso de granallado.
GRÁFICO N° 8: ¿Conoce cómo se da el proceso de granallado?
Fuente: Elaboración propia 2019
75%
25%
SI NO
21
TABLA N° 9: ¿Aplica el proceso de sandblasting para la preparación de
superficies?
ALTERNATIVAS f %
SI 28 70
NO 2 5
A VECES 10 25
TOTAL 40 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se observa que el 70% de personas encuestadas indicaron que aplican el proceso de sandblasting para la preparación de superficies, mientras que el 5% no lo aplican y el 25% a veces aplican este proceso; por lo que la mayoría indico que si aplican el proceso de sandblasting para la preparación de superficies.
GRÁFICO N° 9: ¿Aplica el proceso de sandblasting para la preparación
de superficies?
Fuente: Elaboración propia 2019
70%
5%
25%
SI NO A VECES
22
TABLA N° 10: Considera que aplicar el proceso de granallado ayudaría
a disminuir costos.
ALTERNATIVAS f %
SI 19 47.5
NO 8 20
NO SABE 13 32.5
TOTAL 40 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se observa que el 47.5% de personas encuestadas indicaron que si consideran que aplicar el proceso de granallado ayuda a disminuir costos, mientras que el 20% indicaron que no y el 32.5% no sabe si este proceso disminuye los costos; lo que indica que la mayoría si considera que aplicar el proceso de granallado si ayudaría a disminuir costos.
GRÁFICO N° 10: Considera que aplicar el proceso de granallado
ayudaría a disminuir costos.
Fuente: Elaboración propia 2019
47%
20%
33%
SI NO NO SABE
23
TABLA N° 11: ¿Conoce usted si existen diferentes tipos de granallado
en el proceso?
ALTERNATIVAS f %
SI 26 65
NO 6 15
TAL VEZ 8 20
TOTAL 40 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se puede apreciar que, el 65% de personas encuestadas indican que si conocen que los diferentes tipos de granallado, mientras que el 15% indica que no conocen y el 20% tal vez conozca los diferentes tipos de granallado; lo que la mayoría indico que si conocen.
GRÁFICO N° 11: ¿Conoce usted si existen diferentes tipos de
granallado en el proceso?
Fuente: Elaboración propia 2019
65%
15%
20%
SI NO TAL VEZ
24
TABLA N° 12: ¿Qué material deteriora más la máquina?
ALTERNATIVAS f %
CON ARENA 27 67.5
CON GRANALLA 13 32.5
TOTAL 40 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se observa que el 67.5% de personas encuestadas opina que el uso de arena deteriora más la maquina mientras que el 32.5% menciona que el material que deteriora la maquina es con granalla; por lo que la mayoría menciona que el material que deteriora más la maquina es con arena.
GRÁFICO N° 12: ¿Qué material deteriora más la máquina?
Fuente: Elaboración propia 2019
67%
33%
CON ARENA CON GRANALLA
25
TABLA N° 13: ¿Considera que el proceso de sandblasting es
contaminante para el operador y el ambiente de trabajo?
ALTERNATIVAS f %
SI 26 65
NO 5 12.5
A VECES 9 22.5
TOTAL 40 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se observa que el 65% de personas encuestadas consideran que el proceso de sandblasting es contaminante para el operador y el ambiente de trabajo, mientras que el 12.5% indica que no y el 22.5 menciona que a veces el proceso de sandblasting es contaminante; lo que permite apreciar que la mayoría indico que si consideran que el proceso de sandblasting es contaminante para el operador y el ambiente.
GRÁFICO N° 13: ¿Considera que el proceso de sandblasting es
contaminante para el operador y el ambiente de trabajo?
Fuente: Elaboración propia 2019
65%12%
23%
SI NO A VECES
26
TABLA N° 14: ¿Cuál es el fin de que se realice el proceso de
sandblasting?
ALTERNATIVAS f %
ALARGAR LA VIDA UTIL DEL MATERIAL 23 57.5
DARLE MAYOR RIGUROSIDAD 6 15
LIMPIAR EL OXIDO DE LA ESTRUCTURA 11 27.5
TOTAL 40 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se observa que el 57.5% de personas encuestadas consideran que la finalidad de que se realice el proceso de sandblasting ayuda a alargar la vida útil del material, mientras que el 15% piensa que es por darle mayor rigurosidad y el 27.5% considera que limpia el óxido de la estructura; lo que permite apreciar que la mayoría indico que alarga la vida del material.
GRÁFICO N° 14: ¿Cuál es el fin de que se realice el proceso de
sandblasting?
Fuente: Elaboración propia 2019
57%
15%
28%
ALARGAR LA VIDA UTIL DEL MATERIAL
DARLE MAYOR RIGUROSIDAD
LIMPIAR EL OXIDO DE LA ESTRUCTURA
27
TABLA N° 15: ¿Conoce usted las normas para el proceso de
sandblasting en actividades de mantenimiento?
ALTERNATIVAS f %
SI 12 30
NO 28 70
TOTAL 40 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se observa que el 30% de personas encuestadas conocen las normas para el proceso de sandblasting en actividades de mantenimiento, mientras que el 70% no conocen las normas; lo que permite apreciar que la mayoría no conocen las normas para el proceso de sandblasting.
GRÁFICO N° 15: ¿Conoce usted las normas para el proceso de
sandblasting en actividades de mantenimiento?
Fuente: Elaboración propia 2019
30%
70%
SI NO
28
TABLA N° 16: ¿Considera que el proceso de Sandblasting con
granallado, es ideal para aplicarla en mantenimiento de superficies
metálicas?
ALTERNATIVAS f %
SI 27 67.5
NO 4 10
TAL VEZ 9 22.5
TOTAL 40 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se observa que el 67.5% de personas encuestadas consideran que el proceso de Sandblasting con granallado, es ideal para aplicarla en mantenimiento de superficies metálicas, mientras que el 10% no lo consideran y el 22.5% tal vez lo consideren; lo que permite apreciar que si se considera que el proceso con granallado es ideal para el mantenimiento de superficies metálicas.
GRÁFICO N° 16: ¿Considera que el proceso de Sandblasting con
granallado, es ideal para aplicarla en mantenimiento de superficies
metálicas?
Fuente: Elaboración propia 2019
67%
10%
23%
SI NO TAL VEZ
29
TABLA N° 17: ¿Considera que los equipos a usar en el proceso de
sandblasting, son caros?
ALTERNATIVAS f %
SI 21 52.5
NO 12 30
A VECES 7 17.5
TOTAL 40 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se observa que el 52.5% de personas encuestadas consideran que los equipos a usar en el proceso de sandblasting son caros, mientras que el 30% mencionan que no son caros y el 17.5% consideran que a veces son caros; lo que permite apreciar que la mayoría piensan que si con caros lo equipos que se usan en el proceso de sandblasting.
GRÁFICO N° 17: ¿Considera que los equipos a usar en el proceso de
sandblasting, son caros?
Fuente: Elaboración propia 2019
52%
30%
18%
SI NO A VECES
30
TABLA N° 18: ¿Piensa que al aplicar esta metodología de sandblasting,
brinda mayor calidad en el producto entregado?
ALTERNATIVAS f %
SI 31 77.5
NO 1 2.5
TAL VEZ 8 20
TOTAL 40 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se observa que el 77.5% de encuestados piensan que si aplican la metodología de sandblasting, brinda mayor calidad en el producto entregado, mientras que el 2.5% consideran que no y el 20% piensa que tal vez brinde mayor calidad; lo que permite apreciar que la mayoría menciona que si aplican esta metodología de sandblasting, brinda mayor calidad en el producto entregado.
GRÁFICO N° 18: ¿Piensa que al aplicar esta metodología de
sandblasting, brinda mayor calidad en el producto entregado?
Fuente: Elaboración propia 2019
77%
3%
20%
SI NO TAL VEZ
31
TABLA N° 19: ¿Considera que a través del proceso de sandblasting, el
producto tiene mejor acabado?
ALTERNATIVAS f %
SI 32 80
NO 6 15
A VECES 2 5
TOTAL 40 100
Fuente: Elaboración propia 2019
Se puede apreciar que el 80% de encuestados si consideran que a través del
proceso de sandblasting, el producto tiene mejor acabado, mientras que el 15%
piensa que no y el 5% considera que a veces el producto tiene mejor acabado;
lo que la mayoría indica que el producto si tiene mejor acabado si se realiza el
proceso de sandblasting.
GRÁFICO N° 19: ¿Considera que a través del proceso de sandblasting, el
producto tiene mejor acabado?
Fuente: Elaboración propia 2019
80%
15%
5%
SI NO A VECES
32
ANÁLISIS DE INFORMACIÓN (DISCUSIÓN)
Introducción Una vez sistematizado los datos obtenidos de la realidad, se ha procedido a
realizar un análisis detenido de los resultados, de tal manera de conocer lo más
real posible, la situación de los principales productos para granallado, que se
fundamentan en el proceso de sandblasting, en tareas de limpieza y preparación
de superficies metálicas, en variados tipos de industrias, específicamente
respecto a la variable “Mantenimiento de superficies”, y a la variable
“Metodología de sandblasting con granallado”.
La finalidad de este análisis es percibir directamente, las fortalezas y debilidades,
que pudiera tener el mantenimiento de superficies metálicas con los principales
productos para granallado, que se fundamentan en el proceso de sandblasting,
en variados tipos de industrias, en la ciudad de Arequipa, de tal manera de
permitir coadyuvar a obtener procedimientos que permitan un mantenimiento
para mejorar su operatividad.
Para poder realizar con mayor precisión el detalle del análisis estadístico, se ha
utilizado el lenguaje de programación del Excel, dentro del paquete informático
del Office de Microsoft, aprovechando las opciones de cálculo estadístico con
operaciones y fórmulas, así como los gráficos estadísticos respectivos. En
algunos casos también se ha utilizado la herramienta de las tablas del Word.
El investigador ha puesto todo el esfuerzo, en este análisis (discusión), ya que
ha sido fundamental en el trabajo de investigación, ya que al operacionalizar las
variables, indicadores y sub-indicadores, ha permitido que se pueda determinar
su nivel de medición, de tal manera de considerar aceptable las conclusiones y
sugerencias finales. Asimismo, se ha relacionado los subindicadores de cada
variable, con los atributos y preguntas de las fichas de recolección de datos
aplicadas a las unidades de estudio, de tal manera de tener un trabajo analítico
coherente con el trabajo documental y de campo, para que los resultados de la
investigación, sean lo más cercanos a la realidad del entorno establecido.
33
Seguridad
De los resultados observados, se aprecia que, es regular el mantenimiento de
superficies para su limpieza y que actualmente es relativamente aceptable,
considerando insuficiente la normatividad de seguridad en la limpieza de
metales, lo cual puede provocar riesgos en los procesos de limpieza mecánica
de superficies metálicas, que actualmente se utilizan, lo que puede tenerse como
una amenaza, particularmente para la salud de los trabajadores.
Viendo el marco conceptual al respecto, se puede decir que la tarea de
chorreado con arena, consiste en proyectar arena mediante una corriente de aire
impulsada por un compresor sobre piezas y estructuras metálicas, para limpiar
la superficie o dejarla preparada para tratamientos posteriores. El chorreado se
realiza al aire libre, en salas de chorreado o en cabinas. En el caso de un buque,
vehículos o una estructura de gran tamaño, se ejecuta con unidades móviles de
chorreado.
Durante la realización de esta tarea los granos de arena impactan con gran
energía en las piezas metálicas objeto de tratamiento. La arena se fragmenta en
partículas muy finas, liberándose al ambiente polvo de sílice cristalina. Una parte
importante de este polvo está formado por partículas de tamaños que
corresponden a lo que se denomina “fracción respirable”, no visible a simple
vista, que penetra hasta los alvéolos pulmonares, pudiendo causar daños graves
en el sistema respiratorio.
Por lo que, al operacionalizar este sub-indicador seguridad, dentro del indicador
limpieza, de la variable mantenimiento de superficies; y basados en el marco
conceptual al respecto, y en la experiencia del investigador, se deduce que, es
recomendable analizar la posibilidad de mejorar de los procesos de limpieza
mecánica de superficies metálicas existentes, sobre todo por la dificultad en la
seguridad del trabajo y de los trabajadores, ya que puede provocar riesgos y
problemas en el mantenimiento realizado a las superficies metálicas.
34
Estándares
De las observaciones se aprecia que, es regular el mantenimiento de superficies
para su limpieza y que actualmente es relativamente aceptable, desconociendo
los estándares de limpieza de metales que se usan, indicando que no se le da la
importancia adecuada, lo que `provoca no reconocer los riesgos, si no se aplica
las normas concernientes a esta actividad, situación que hay que considerar
como una debilidad.
Ahora bien, en el marco conceptual respectivo, se hace referencia a que, la
SSPC (Steel Structures Painting Council), fue fundada en 1950 en USA, bajo el
nombre de (Steel Structures Painting Council), como una sociedad sin ánimo de
lucro, y que cambió en 1997 a su nuevo nombre, para que reflejara el cambio y
expansión natural de la tecnología de recubrimiento y de la expansión de tipos
de materiales de construcción.
Su principal misión es la protección y preserva de superficies de concreto y
acero, a través del uso de procedimientos adecuados de limpieza y preparación
de superficies, aplicación de protectores y recubrimientos de alto rendimiento. La
SSPC es la organización líder a nivel mundial en fuente de información para
preparación de superficies, selección y aplicación de recubrimientos,
regulaciones ambientales y regulaciones de salud y seguridad que afectan la
industria
Por lo que, al operacionalizar este sub-indicador estándares, dentro del indicador
limpieza, de la variable mantenimiento de superficies; y basados en el marco
conceptual al respecto, y en la experiencia del investigador, se deduce que, es
recomendable analizar la posibilidad de mejorar de los procesos de limpieza
mecánica de superficies metálicas existentes, pero consideran importante
hacerlo bajo la normatividad vigente de la estándares establecidos, para no
provocar riesgos y problemas en el mantenimiento realizado a las superficies
metálicas.
35
Calidad
De la observación se aprecia que, es regular el mantenimiento de superficies
para su limpieza, indicando que es inadecuada la preparación de las superficies
para su mantenimiento, sobre todo considerando que la calidad de la preparación
de las superficies no es la más conveniente, lo que puede ser perjudicial para la
duración de este trabajo realizado en las superficies metálicas, lo que puede
repercutir negativamente en la imagen del trabajo realizado.
Considerando el marco conceptual respectivo, es bueno hacer referencia a los
criterios de calidad en la preparación de superficies metálicas, para lograr una
cuidadosa preparación de superficies, antes y durante la aplicación de un
sistema protector, lo que permitirá obtener una mejor protección del substrato
que al final se traducirá en una reducción de costos de mantenimiento.
Para seleccionar el método más adecuado de preparación de superficies, así
como evaluar las condiciones existentes, deberán ser considerados otros
factores como: seguridad, accesibilidad, protección de maquinaria y equipo,
variables del medio ambiente y costos.
Por lo que, al operacionalizar este sub-indicador calidad, dentro del indicador
preparación, de la variable mantenimiento de superficies, en la cual es regular el
mantenimiento de superficies para su limpieza, siendo inadecuada la
preparación de las superficies para su mantenimiento, sobre todo considerando
que la calidad de la preparación de las superficies no es la más conveniente; y
aceptando los aspectos conceptuales al respecto, y experiencia del investigador,
se deduce que, para brindar una preparación eficiente en áreas metálicas,
garantizando su longevidad, hay que darle importancia del caso a la calidad del
trabajo, lo que va a permitir ayudar a la eficiencia del resultado y por supuesto
en la imagen del trabajo realizado.
36
Adherencia
De los resultados obtenidos en la observación se aprecia que, es regular el
mantenimiento de superficies para su limpieza, indicando que es inadecuada la
preparación de las superficies para su mantenimiento, a pesar de que solo es
regular la adherencia de las superficies, lo que puede ser perjudicial para la
duración de este trabajo realizado en las superficies metálicas, lo que puede
repercutir negativamente en la imagen del trabajo realizado.
Ahora bien, en el marco conceptual al respecto, se hace referencia a que las
uniones adhesivas presentan ventajas con respecto a otros métodos de
ensamblaje de materiales, tales como, distribución uniforme de tensiones,
rigidización de las uniones, que no se produce distorsión del sustrato, que
permiten la unión económica de distintos materiales, uniones selladas,
aislamiento, reducción del número de componentes, mejora del aspecto del
producto, compatibilidad del producto y uniones híbridas.
Por lo que, al operacionalizar este sub-indicador adherencia, dentro del indicador
preparación, de la variable mantenimiento de superficies, en la cual es regular el
mantenimiento de superficies para su limpieza, siendo inadecuada la
preparación de las superficies para su mantenimiento, sobre todo considerando
que solo es regular la adherencia de las superficies; y aceptando los aspectos
conceptuales al respecto, y experiencia del investigador, se deduce que, para
brindar una preparación eficiente en áreas metálicas, garantizando su
longevidad, hay que tener muy en cuenta la adherencia en las superficies
metálicas, lo que va a permitir ayudar a la eficiencia del resultado y por supuesto
en la imagen del trabajo realizado, asegurando su correcta preparación, para un
aceptable mantenimiento de superficies metálicas.
37
Equipos De los resultados obtenidos en la encuesta se aprecia que, la mayoría si conoce
como se da el proceso de granallado, considerando que aplicando este proceso
ayudaría a disminuir costos en los equipos, aceptando que el material que
deteriora más la máquina, es la arena, lo cual piensan no sucedería si se trabaja
con los equipos que se usan en el proceso de sandblasting, aunque por ahora
sean un poco caros.
Ahora bien, en el marco conceptual se hace referencia a que, para arenado de
alta producción, se debe seleccionar el equipo del tamaño adecuado, así como
la selección de componentes y accesorios compatibles, lo que asegurará una
operación eficiente y un resultado exitoso.
Es conveniente usar un compresor de aire debidamente seleccionado en
capacidad, para producir un flujo y/o volumen suficiente de aire a la presión
requerida para todos los componentes a los que tendrá que surtir. El compresor
representa tanto la fuente de energía como la potencia del sistema de arenado.
El aire comprimido se requiere para presurizar la máquina de arenado, para
transportar el material abrasivo a la boquilla, para operar las válvulas y
accesorios y para proporcionar aire para respirar
Por lo que, al operacionalizar este sub-indicador equipos, dentro del indicador
proceso, de la variable metodología de sandblasting con granallado, donde se
conoce el proceso de granallado, considerando que aplicando este proceso
ayudaría a disminuir costos en los equipos, aceptando que el material que
deteriora más la máquina, es la arena, lo cual piensan no sucedería si se trabaja
con los equipos que se usan en el proceso de sandblasting, aunque por ahora
sean un poco caros; y amparados en lo conceptual, se deduce que, hay que
tener en cuenta las normas a considerar para el proceso de Sandblasting en
actividades de mantenimiento, sobre todo adquiriendo los equipos adecuados
orientados a un servicio de mantenimiento de superficies eficiente.
38
Normatividad
De los resultados obtenidos en la encuesta se aprecia que, la mayoría si conoce
como se da el proceso de granallado y sus diferentes tipos, pero consideran que
el proceso de sandblasting es contaminante para el operador y el ambiente,
debido a que no conocen las normas para el proceso de sandblasting; lo que no
es aceptable, ya que si se trabaja con metodologías modernas, es crucial hacerlo
bajo la normatividad vigente.
Ahora bien, en el marco conceptual se hace referencia a que, los trabajos de
preparación de superficies están normalizados por varias asociaciones
internacionales. Las normas definen la terminación deseada o sea el grado de
granallado a alcanzar. Algunas normas son de comparación visual, utilizando
probetas de acero, discos comparadores o fotografías y otras normas solo son
escritas. Todas ellas están sujetas a un vasto grado de interpretación y aplicación
de las especificaciones dadas por los usuarios, inspectores, aplicadores y otros
relacionados al tema.
Por lo que, al operacionalizar este sub-indicador normatividad, dentro del
indicador proceso, de la variable metodología de sandblasting con granallado,
donde se conoce el proceso de granallado y sus diferentes tipos, pero consideran
que el proceso de sandblasting es contaminante para el operador y el ambiente,
debido a que no conocen las normas para el proceso de sandblasting, lo que no
es aceptable, ya que si se trabaja con metodologías modernas, es crucial hacerlo
bajo la normatividad vigente; y en base al marco conceptual los trabajos de
preparación de superficies están normalizados por varias asociaciones
internacionales, y las normas definen la terminación deseada o sea el grado de
granallado a alcanzar; por lo que se deduce que, hay que tener en cuenta las
normas a considerar para el proceso de Sandblasting en actividades de
mantenimiento, sobre todo para cumplir con la legalidad de operación en los
procesos realizados para obtener un servicio de mantenimiento de calidad.
Tecnología
39
De los resultados obtenidos en la encuesta se aprecia que, si aplican el proceso
de sandblasting para la preparación de superficies, considerando que la finalidad
de que se realice el proceso de sandblasting ayuda a alargar la vida útil del
material, además indican que el producto si tiene mejor acabado usando el
proceso de sandblasting; lo que es conveniente, ya que debe tratar de utilizar las
tecnologías modernas existentes.
Ahora bien, en el marco conceptual se hace referencia a que, dicho sistema fue
ideado para limpiar o grabar un determinado acabado sobre una superficie. Esto
se logra bombardeando al sustrato con partículas abrasivas expulsadas por aire
comprimido a través de una boquilla.
En realidad, el sandblasting se originó como una forma mecánica para
reemplazar el proceso de erosión natural de distintos materiales y para la
limpieza en superficies muy grandes, como pudiera ser una plataforma petrolera
o un barco. A lo largo de los años, a esta tecnología se le han añadido diferentes
propósitos, más el criterio de operación siempre ha sido el mismo.
Por lo que, al operacionalizar este sub-indicador tecnología, dentro del indicador
aplicaciones, de la variable metodología de sandblasting con granallado, en
donde se tiene que si aplican el proceso de sandblasting para la preparación de
superficies, considerando que la finalidad de que se realice el proceso de
sandblasting ayuda a alargar la vida útil del material, además indican que el
producto si tiene mejor acabado usando el proceso de sandblasting, lo que es
conveniente, ya que debe tratar de utilizar las tecnologías modernas existentes;
y considerando lo conceptual al respecto, y experiencia del investigador, se
deduce que hay que determinar que la metodología Sandblasting con granallado,
es la apropiada para usarla en aplicaciones de mantenimiento de superficies
metálicas, sobre todo porque es una tecnología moderna.
40
Áreas
De los resultados obtenidos en la encuesta se aprecia que, que si aplican el
proceso de sandblasting para la preparación de superficies, considerando que el
proceso con granallado es ideal para el mantenimiento de superficies metálicas,
pero mencionando que si aplican metodología de sandblasting, brinda mayor
calidad en el producto entregado, en cualquiera de las áreas donde se empleen,
para tratar de tomarlo como una oportunidad, en el ámbito de las aplicaciones
en el mantenimiento de superficies.
Ahora bien, en el marco conceptual se hace referencia a que, aunque puede
considerarse que el ‘sandblasting’ (limpieza con arena), es un riesgo emergente
en el sector textil, si se puede usar en la industria metalmecánica, como una
técnica de tratamiento superficial por impacto con el cual se puede lograr un
excelente grado de limpieza y simultáneamente una correcta terminación
superficial; de igual manera en la industria automotriz, como un sistema de
limpieza de una superficie por la acción de un abrasivo granulado expulsado por
aire comprimido a través de una boquilla, para remover óxido, escama de
laminación y cualquier tipo de recubrimiento de las superficies, preparándolas
para la aplicación de un recubrimiento.
Por lo que, al operacionalizar este sub-indicador áreas, dentro del indicador
aplicaciones, de la variable metodología de sandblasting con granallado, en
donde se tiene que si aplican el proceso de sandblasting para la preparación de
superficies, considerando que el proceso con granallado es ideal para el
mantenimiento de superficies metálicas, pero mencionando que si aplican
metodología de sandblasting, brinda mayor calidad en el producto entregado, en
cualquiera de las áreas donde se empleen, para tratar de tomarlo como una
oportunidad, en el ámbito de las aplicaciones en el mantenimiento de superficies;
y considerando lo conceptual al respecto, y experiencia del investigador, se
deduce que hay que determinar que la metodología Sandblasting con granallado,
es la apropiada para usarla en aplicaciones de mantenimiento de superficies
metálicas, para cualquier área de li9mpieza de superficies metálicas.
41
CONCLUSIONES
1. Se ha establecido que es válida y factible la mejora de los procesos de
limpieza mecánica de superficies metálicas, sobre todo para el mantenimiento
de superficies, si se usa la metodología de granallado, poniendo énfasis en la
seguridad general y la aplicación de los estándares indicados para este tipo
de trabajo.
2. Se ha determinado que para brindar una preparación eficiente en superficies
metálicas, sobre todo garantizando la longevidad del mantenimiento, se debe
considerar principalmente un trabajo de calidad y particularmente que la
adherencia de las partículas, tenga una distribución uniforme de las tensiones
y rigidización de las uniones, para que no se produzca distorsión del sustrato
respectivo.
3. Se ha identificado que las normas a considerar para el proceso de
Sandblasting, en actividades de mantenimiento de superficies metálicas, sean
las de comparación visual, utilizando probetas de acero, discos comparadores
o fotografías, y otras normas dadas por entidades internacionales, sujetas a
un vasto grado de interpretación y aplicación de las especificaciones dadas
por los usuarios, inspectores y aplicadores.
4. Se ha definido que la metodología Sandblasting con granallado, es la
apropiada para usarla en aplicaciones de mantenimiento de superficies
metálicas, ya que es una tecnología moderna, que se puede utilizar en
cualquier área relacionada a este tipo de trabajos industriales.
5. Se ha validado la hipótesis que, con un estudio de los principales productos
para granallado, que se fundamentan en el proceso de sandblasting, en tareas
de limpieza y preparación de superficies, en variados tipos de industrias, se
pueda mejorar el mantenimiento de las superficies metálicas, en Arequipa -
Perú, 2019, para ofrecer un servicio de mantenimiento de calidad.
42
SUGERENCIAS
1. Se debe difundir la validez y factibilidad de la mejora de los procesos de
limpieza mecánica de superficies metálicas, sobre todo para el
mantenimiento de superficies, usando la metodología de granallado,
poniendo énfasis en la seguridad general y la aplicación de los estándares
indicados para este tipo de trabajo.
2. Es adecuado precisar que para brindar una preparación eficiente en
superficies metálicas, sobre todo garantizando la longevidad del
mantenimiento, se debe considerar principalmente un trabajo de calidad y
adherencia de las partículas, con una distribución uniforme de las tensiones
y rigidización de las uniones de la superficie.
3. Capacitar al personal de trabajadores, sobre las normas a considerar para
el proceso de Sandblasting, en actividades de mantenimiento de superficies
metálicas, especialmente las de comparación visual, utilizando probetas de
acero, discos comparadores o fotografías.
4. Difundir información sobre las aplicaciones más importantes en áreas
industriales, usando la metodología Sandblasting con granallado, señalando
que es la apropiada para usarla en aplicaciones de mantenimiento de
superficies metálicas, ya que es una tecnología moderna, que se puede
utilizar en este tipo de trabajos industriales.
5. Desarrollar una línea de investigación sobre los principales productos para
granallado, que se fundamentan en el proceso de sandblasting, en tareas de
limpieza y preparación de superficies, en variados tipos de industrias, para
mejorar el mantenimiento de las superficies metálicas, en Arequipa - Perú,
para ofrecer un servicio de mantenimiento y limpieza de calidad.
43
PROPUESTA
CONSIDERACIONES DE LA UTILIZACIÓN DE LOS PRINCIPALES
PRODUCTOS PARA GRANALLADO, QUE SE FUNDAMENTAN EN EL
PROCESO DE SANDBLASTING, EN TAREAS DE LIMPIEZA Y
PREPARACIÓN DE SUPERFICIES
MATERIALES UTILIZADOS PARA EL TRABAJO DE SANDBLASTING CON
GRANALLADO
Materiales abrasivos
En un gran número y diversidad de procesos industriales y artesanos se
requieren abrasivos, sustancias de elevada dureza que actúan sobre las
superficies de otros materiales menos duros para producir un desgaste en su
superficie a partir de un esfuerzo mecánico. El proceso de abrasión se aplica
para producir la forma final del material o mejorar su acabado mediante
diferentes técnicas, como el bruñido, el amolado y el lapeado, según sea
requerido. Estas sustancias pueden ser líquidas, en polvo, mixtas o aglutinadas
con aleaciones metálicas, resinas sintéticas o bien, estar montadas en
superficies rígidas o flexibles para producir movimientos oscilantes y giratorios.
Un material abrasivo presenta una alta dureza, la que le permite desgastar otros
materiales de estructura menos dura a través de una acción mecánica. Es la
dureza la propiedad más importante que debe tener un abrasivo y esta se define
como la oposición o resistencia que presenta a sufrir alteraciones como abrasión,
rayado y penetración, entre otras, por otro material. La dureza se mide utilizando
diferentes escalas.
La escala de Mohs es utilizada para ordenar diez minerales diferentes según su
nivel de dureza, siendo el más duro el diamante, seguido del carburo de silicio,
del óxido de aluminio, el esmeril y el granate hasta llegar al talco, que tiene una
dureza nivel cero.
44
El principio empleado para ordenar los materiales por su dureza en esta escala
se basa en la capacidad que tienen para rayar otro material más blando. La
escala de Rosiwal es también utilizada para medir la dureza y con esta se parte
de la pérdida de peso que tiene un material después de ser sometido a un
proceso de abrasión bajo condiciones normalizadas para determinar la dureza
en valores absolutos y no relativos, como ocurre con la escala de Mohs.
Finalmente la capacidad de corte, relacionada también con la friabilidad de la
que acabamos de hablar, es una característica básica de cualquier material
abrasivo y en todo caso las rayas que produce en la superficie de trabajo
dependen de qué tan afiladas estén sus aristas.
Se identifican dos tipos de materiales abrasivos, los naturales y los sintéticos,
con propiedades específicas que los hacen más o menos adecuados para
determinadas aplicaciones. Los materiales naturales, como su nombre lo indica,
se extraen de la naturaleza y entre los más importantes encontramos el cuarzo,
el granate, el esmeril y el diamante.
En el grupo de abrasivos sintéticos, fabricados a partir de procesos en los que
se emplean diferentes materias primas y reactivos químicos encontramos el
óxido de aluminio, el carburo de silicio, el nitruro de boro cúbico y el diamante
sintético. El óxido de aluminio, también llamado corindón es el más utilizado para
fabricar herramientas abrasivas. Se trata de un grano de alta dureza, 9,2 en
escala de Mohs y de 20.000 en la escala de Knoop, de corte frío.
RESULTADOS EN SUPERFICIES METALICAS, DEL USO DE
SANDBLASTING CON GRANALLADO PARA SU MANTENIMIENTO
Durante muchas décadas, el chorro de arena abrasivo ha sido importante para
la limpieza y preparación de superficies a ser revestidas. Se utiliza aire
comprimido para propulsar partículas abrasivas a altas velocidades sobre una
superficie revestida o no revestida.
45
Mientras que el arenado abrasivo es tecnológicamente sencillo, el convertir de
manera segura una mezcla de partículas abrasivas y aire comprimido en un
tratamiento efectivo, requiere planificación y preparación así como herramientas
y equipos diseñados de acuerdo a solidos principios de ingeniería, así como la
combinación de esos elementos con una adecuada destreza del operador y el
uso del buen juicio.
Un importante primer paso exige una evaluación bien completa de la superficie
a ser tratada, del ambiente que rodea el objeto o estructura y del conocimiento
de los requisitos del trabajo a efectuarse, como por ejemplo, el grado de limpieza
requerido y especificado para la aplicación del revestimiento. También debe
realizarse un análisis de los riesgos implícitos del trabajo a realizar, lo cual
ayudará en la planificación del proyecto mediante la identificación anticipada de
los asuntos y elementos críticos (tales como remover pintura con contenido de
plomo o que abrasivo utilizar para la tarea) y que deben ser tomados en
consideración en lo concerniente al equipo y al personal.
USOS SAND BLAST
Entre los usos y aplicaciones más comunes del sand blast encontramos:
- Dar acabados en madera, acero, resina y plástico
- Limpieza de muros de ladrillo y piedra
- Remoción de graffitis
- Limpieza de estructuras metálicas
- Preparación de materiales para aplicación de recubrimientos
- Remover oxidación e impurezas
- Quitar pintura y otros acabados
- Esmerilar vidrio y acrílico
- Matizar metales no ferrosos
- Pulir materiales opacos
- Limpiar moldes permanentes para fundición
- Retirar impurezas de soldadura
- Renovar partes para maquinaria, equipo y engranes
- Remover placas de concreto
46
BENEFICIOS DE USAR EL SAND BLAST
- Optimiza resultados con mayor uniformidad
- Abate costos en mano de obra
- Minimiza tiempos de trabajo
- Reduce tiempos de mantenimiento
- Obtiene mayor anclaje y adherencia de recubrimientos
- Consigue mayor pureza del material con un mínimo de esfuerzo
El chorreado se realiza al aire libre, en salas de chorreado o en cabinas. En el
caso de un buque o una estructura de gran tamaño se ejecuta con unidades
móviles de chorreado.
Durante la realización de esta tarea los granos de arena impactan con gran
energía en las piezas metálicas objeto de tratamiento. La arena se fragmenta en
partículas muy finas, liberándose al ambiente polvo de sílice cristalina. Una parte
importante de este polvo está formado por partículas de tamaños que
corresponden a lo que se denomina “fracción respirable”, no visible a simple
vista, que penetra hasta los alvéolos pulmonares, pudiendo causar daños graves
en el sistema respiratorio.
47
REFERENCIAS
1. https://sherwinca.wordpress.com/2015/06/08/mantenimiento-estructuras-
metalicas-para-evitar-la-corrosion/
2. https://www.psm-dupont/axalta/servicios/preparacion-de-superficies.html
3. http://stp.insht.es:86/stp/basequim/006-chorreado-con-arena-de-piezas-y-
estructuras-met%C3%A1licas-exposici%C3%B3n-s%C3%ADlice-cristalina
4. https://blastingexperts.com/Web_final/images/noticias/Archivos/Normas%2
0internaciones%20pdf.pdf
5. https://cym.com.ar/intranet/Preparacion-de-superficies-norma-SSPC-
granallado-cymmateriales-shotblasting.pdf
6. https://www.psm-dupont.com.mx/es/axalta/servicios/preparacion-de-
superficies.html
7. https://www2.ulpgc.es/hege/almacen/download/7071/7071377/curso_de_ad
hesivos.pdf
8. https://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn20.html
9. https://cym.com.ar/productos/granalla-de-acero-inoxidable/
10. http://www.chipaxa.com/paginas/Sandblast.html
11. http://www.columbec.com/informacion-general-sandblasting-y-preparacion-
superficies
12. https://www.utp.edu.co/cmsutp/data/bin/UTP/web/uploads/media/contrataci
on/documentos/granallado-normas-preparacion-de-superficie.pdf
13. http://vision-digital.com.mx/sandblasting-una-rafaga-para-sus-rotulos/
14. http://ferrepro.mx/sand-blasting-tratamiento-por-chorro-abrasivo/
15. http://archivosseguridadlaboral-manueldomene.blogspot.com/2012/01/la-
abrasion-con-chorro-de-arena.html
16. http://sarpac.com/sandblasting-culiacan-sandblasteo/
17. http://sandblastingypintura.com/sandblasting-para-vehiculos-y-carros.html
18. http://carbones.com/tipos-y-caracteristicas-de-los-materiales-abrasivos/
19. https://www.quiminet.com/articulos/el-proceso-sand-blast-o-chorro-arena
20. PAREDES NÚÑEZ, Julio E (2003): “Manual para la Investigación Científica”.
UCSM. Arequipa.
21. EVANS, James R., LINDSAY William (2000) “Administración y control de la
Calidad” México.
48
ANEXOS
49
PROYECTO DE TRABAJO DE
INVESTIGACIÓN
50
PLANTEAMIENTO TEÓRICO
1. Problema de investigación
1.1 Identificación del problema
En la experiencia laboral adquirida, he podido conocer que el primer
antecedente del Sandblasting, fue en la primera máquina para sopleteo con
chorro de abrasivos, la que ha sido transformada a través del tiempo para
cumplir con diferentes objetivos. Para la realización de este proceso basado
en las necesidades del cliente, en cuanto a volumen de trabajo y
desempeño requerido del equipo, existen dos sistemas: trabajo por succión
y por presión del equipo de granallado.
Asimismo se sabe que dentro de los procesos de mantenimiento, la
limpieza superficial de las maquinarias, todavía se realiza con un
proceso de limpieza mecánica manual, específicamente a la aplicación
de agua y lija, debido a los altos costos de los equipos o de un servicio
de alta calidad; lo que implica tiempos muertos y una no optimización
en procesos productivos; por lo que me interesó realizar una investigación
sobre este tema, mediante un estudio fundamentado, para poder optimizar
la limpieza y preparación de superficies metálicas.
1.2 Enunciado del problema
Desconocimiento de los principales productos para granallado, que se
fundamentan en el proceso de sandblasting, en tareas de limpieza y
preparación de superficies, en variados tipos de industrias, Arequipa -
Perú, 2019, que ocasionan su mantenimiento inadecuado.
51
2. Justificación
2.1 Aspecto social
Es importante dar a conocer esta técnica de granallado y de cómo se
realiza la limpieza en estructuras, que procesos se siguen, ya que hoy en
día en el Perú no es muy conocida, de allí que surge la necesidad de dar
a conocer este proceso; del mismo modo será de gran ayuda para
empresas que se encuentran frente a este problema, y para la
capacitación de os trabajadores, pero siempre salvaguardando su
integridad física, sin poner en riesgo su salud.
2.2 Aspecto tecnológico
Con los cambios tecnológicos de hoy en día, se pretende dar a conocer
nuevos métodos de limpieza que antes no se conocían y que hoy en dia
por el avance de la tecnología, es necesario conocer para el futuro de
otras investigaciones en este tema, para ello se hará uso de tecnología e
instrumentos que ayuden en este proceso.
2.3 Aspecto económico
Utilizar productos para granallado, como material abrasivo para el proceso
de sandblasting para estructuras, en tareas de limpieza, optimiza los
resultados, ya que recorta el costo de la mano de obra, además que
minimiza los tiempos de trabajo y mantenimiento, brindando un mejor
anclaje y adherencia de recubrimientos, para ello se debe elegir el
abrasivo más adecuado.
3. Alcance
El presente proyecto de investigación, será de gran ayuda para empresas y
trabajadores de las mismas, que brinden servicio de limpieza y preparación
de superficies a través del proceso de granallado, de manera que conozcan
que materiales se usan con esta técnica, los equipos, las normas bajo las que
se rige, con el único objetivo de brindar un servicio eficaz y de calidad.
52
4. Operacionalización de variables de investigación
5. Interrogantes de la investigación
- ¿Cómo se puede mejorar los procesos de limpieza mecánica de superficies
metálicas?
- ¿Qué se debe considerar para brindar una preparación de calidad en áreas
metálicas, garantizando su longevidad?
- ¿Cuáles son las normas a considerar para el proceso de Sandblasting en
actividades de mantenimiento?
- ¿Es la metodología Sandblasting con granallado, la apropiada para usarla
en aplicaciones de mantenimiento de superficies metálicas?
6. Marco referencial
6.1 Conceptos propios
Superficies metálicas
Se puede considerar desde "acero inoxidable" hasta "aluminio toscana
bronce", para una representación uniforme se tienen en cuenta todos los
acabados metálicos sobre el perfil, debiendo comprobar la disponibilidad
de cada material, con los datos sobre los productos correspondientes.
VARIABLE INDICADORES SUBINDICADORES
Mantenimiento de superficies
Limpieza Seguridad
Estándares
Preparación Calidad
Adherencia
Metodología de Sandblasting con
granallado
Proceso Equipos
Normatividad
Aplicaciones Tecnología
Áreas
53
Limpieza de superficies
La limpieza de superficies a través de un chorro de abrasivo puede
considerarse como una verdadera operación de "bombardeo", en la que
un sinnúmero de partículas abrasivas son lanzadas a alta velocidad contra
el objetivo. Inmediatamente antes del choque, las partículas están
dotadas de energía cinética, que varía según su cantidad y dimensiones;
con una velocidad constante, a menor radio, mayor es la cantidad de
partículas lanzadas y es menor su energía cinética.
Preparación de una superficie
Una correcta preparación de superficie, previo a la aplicación de cualquier
tipo de revestimiento o pintura es un factor de suma importancia a
considerar que repercute directamente sobre el resultado final del mismo.
El rendimiento de un revestimiento protector está influenciado
significativamente por su capacidad de adherirse adecuadamente al
sustrato, siendo de suma importancia la eliminación de aceites, grasas,
pinturas viejas y contaminantes de la superficie como la cascarilla de
laminación y herrumbre.
Granallado
El Granallado, Arenado o Chorreado abrasivo, conocido en inglés como
Sandblasting, es la operación de propulsar a alta presión un fluido, que
puede ser agua o aire, o una fuerza centrífuga con fuerza abrasiva, contra
una superficie, para alisarla o eliminar materiales contaminantes.
Proceso de granallado
El proceso de granallado es una técnica de tratamiento superficial por
impacto con el cual se puede lograr un excelente grado de limpieza y
simultáneamente una correcta terminación superficial en una amplia gama
de piezas metálicas y no metálicas.
54
Se puede indicar que el granallado es utilizado para:
- Desarenado y eliminación de laminillas de piezas de fundición ferrosas
y no ferrosas, piezas forjadas, etc.
- Decapado mecánico de alambres, barras, chapas, placas, etc.
- Shot Peening, proceso que aumenta la resistencia a la fatiga de
resortes, elásticos, engranajes, etc.
- Limpieza y preparación de superficies de piezas varias donde serán
aplicados revestimientos posteriores (pintura, cauchos).
- Granallado de pisos de concreto para aplicación de revestimiento o
eliminación de caucho, en pistas de aeropuertos.
En forma general se puede decir que el granallado es el bombardeo de
partículas abrasivas a alta velocidad (65-110 m/seg.), que al impactar con
la pieza tratada, produce la remoción de los contaminantes de la
superficie.
Concepto del sandblasting
El sandblasting es una técnica abrasiva utilizada para alisar o dar forma a
las superficies, mediante la aplicación de un chorro de arena a gran
presión. Esta técnica es tradicionalmente utilizada en la industria de la
construcción, para tratar el metal y la cerámica, entre otros. La arena
natural contiene sílice.
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 artesanales.
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.
55
Entre los abrasivos se encuentran el óxido de aluminio (alúmina), la arena,
el carburo de silicio, el nitruro de boro cúbico, y el diamante. Un ejemplo
de abrasivo es el esmeril, que está compuesto en su mayoría de óxido de
aluminio. El cual se utiliza para fabricar lija y para procesos de corte con
agua en alta presión.
6.2 Marco institucional
PREPARACION DE SUPERFICIES
Uno de los factores más importantes en la protección anticorrosiva de una
instalación utilizando recubrimientos, es la correcta limpieza o preparación
de superficies. Si la superficie por recubrir está contaminada con aceite,
humedad, suciedad, polvo, herrumbre, escamas de laminación o
cualesquier otro material suelto, el recubrimiento no podrá adherirse
firmemente y su eficiencia de protección será nula. Además del efecto
sobre la adherencia, algunas impurezas tales como el óxido, la escoria o
la suciedad, contribuyen a la ruptura de la película por su avidez de
humedad ocasionando el ampollamiento y la corrosión del metal bajo
película según se muestra en la siguiente figura:
56
PREPARACION DE SUPERFICIE EN ACERO
El Acero es el material de construcción más ampliamente utilizado en la
fabricación de equipos e instalaciones. Desde el punto de vista de
preparación de superficies los principales contaminantes están
representados, además de la grasa, aceite y suciedad, por la escoria y
escama de laminación y la herrumbre. Inicialmente, tanto la escoria como
las escamas pueden estar firmemente adheridas, no obstante, por efectos
de dilatación y contracción térmica del material estas impurezas tienden a
desprenderse por lo que cualquier recubrimiento que se aplique sobre
ellas pueden sufrir el mismo efecto.
Por otra parte estas impurezas, incluyendo la herrumbre, son más nobles
en la serie galvánico, por lo que actúan como todos en presencia de
humedad acelerando la corrosión del acero.
La preparación de superficies de acero se detallan por los estándares
principales referentes a preparación de superficie, y son los establecidos
por:
- NACE: NACIONAL ASSOCIATION CORROSION ENGINIERS (Norma
Americana)
- BS 4232: BRITHISH STANDARDS INSTITUTION (Norma Británica)
- SIS 055900: SWEDISH STANDARDS INSTITUTION (Norma Sueca)
- SSPC: STEEL STRUCTURES PAINTING COUNCIL (Norma
Americana)
57
Métodos de Preparación de Superficie
Descripción SSPC NACE SIS CFE PEMEX
Limpieza con Solventes SP-1 --- --- SO LQ
Limpieza Manual SP-2 --- Si2 PMA LM
Limpieza Mecánica SP-3 --- Si3 PMO LM
Limpieza con Flama SP-4 --- --- --- ---
Limpieza a Metal Blanco SP-5 No. 1 Sa3 PAR LA (A)
Limpieza Comercial SP-6 No. 3 Sa2 PAC LA (B)
Limpieza a Ráfaga SP-7 No. 4 Sa1 PAR ---
Limpieza con Acido
(Decapado-Pickling)
SP-8 --- --- PQ LQ
Limpieza cercana
a Metal Blanco
SP-
10
No. 2 Sa2
1/2
PACB ---
Limpieza con Vapor --- --- --- LV
Limpieza con Solventes --- --- LDE ---
58
TRATAMIENTO DE SUPERFICIES METÁLICAS
Según Luis Carlos Franco Granada, un análisis a la evolución histórica
que ha presentado el tratamiento de este tipo de superficies en todo el
mundo.
En los últimos 20 años se viene presentando una de las transformaciones
tecnológicas más grandes en la industria de tratamiento de superficies
metálicas antes de pintura; en donde solo se tenía como única opción, los
sistemas de conversión de superficie a base de fosfatos. La evolución de
los sistemas de tratamiento con fosfatos, solo planteaba como innovación
los fosfatos de Hierro y fosfatos de Zinc. Más adelante aparecieron las
modificaciones como fosfatos de Zinc-Níquel, Zinc- Manganeso, Tri-
catiónicos, modificados con Calcio, entre otros.
A pesar que la tecnología de fosfatos nos ha acompañado durante
muchos años y la utilidad como protección de la superficie metálica antes
de pintura ha sido confiable, se tienen algunas deficiencias asociadas a lo
siguiente:
59
- Tecnología química: Los fosfatos como mecanismo químico,
requieren lo siguiente:
Acelerantes internos, acelerantes externos que hacen que se
favorezcan infinidad de reacciones químicas secundarias cuyos
efectos colaterales hacen que los sistemas se salgan del control
químico de forma reiterada, incluyendo impacto ambiental con la
producción de gases nitrosos.
Por cinética química, los fosfatos producen lodos, asociados a la
producción de fosfatos terciarios insolubles en el medio, que van
para el fondo del tanque. Se estima que por lo menos el 50% del
fosfato soluble se convierte en lodo, el cual es necesario disponer
de acuerdo a las normas ambientales.
Por lo general, los fosfatos requieren ciertos rangos de temperatura
que garantizan mayor velocidad en la conformación de la película
fosfática sobre la superficie.
Los tiempos de reacción hacen parte de las variables de control,
así se obtienen los espesores de capa adecuados para una buena
protección contra la corrosión antes de pintura.
Dentro de las variables de diseño de las plantas de fosfatación, se
tiene que considerar la relación volumen de la solución
fosfatante por unidad de área de las piezas a tratar. Lo anterior
implica el diseño de grandes tanques para almacenar la solución
requerida que cumpla con la cinética química.
- Desempeño ambiental: El desempeño ambiental de los fosfatos ha
sido cuestionado debido a los recursos que requiere, entre los que se
destaca:
60
Recurso agua: Los sistemas basados en fosfatos de Zinc son muy
demandantes de agua fresca de buena calidad, la cual se usa para
enjuagar las piezas después de las etapas de desengrase,
decapado químico, fosfato, pasivado, entre otros. Normalmente las
etapas de enjuague requieren rebose constante, lo que implica
consumo de grandes volúmenes. La calidad en la descarga del
agua de enjuagues es muy variada, ya que puede tener
desviaciones que requieren su tratamiento como: Rangos de pH
muy bajos o muy altos, de acuerdo a la etapa; metales pesados
como Zn, Cr, Pb, entre otros; contenidos de tensoactivos, grasas y
aceites. En términos generales, el agua utilizada para enjuague
requiere tratamiento para cumplir con la normatividad.
Recurso energía: La tecnología de fosfatos requiere
tradicionalmente de energía para calentamiento de las etapas de
desengrase a temperaturas hasta de 70 0C y la etapa de fosfato de
50-55 0C. Esta energía puede ser obtenida por combustibles
fósiles, las cuales producen como efecto secundario,
contaminación al medio ambiente por gases de efecto invernadero.
Recurso suelos: La tecnología de fosfatos produce grandes
cantidades de lodo, como consecuencia de las grasas acumuladas
en las etapas de desengrases y los lodos causados por la reacción
química de fosfatación. Estos deben ser tratados como residuos
peligrosos, los cuales requieren de un tratamiento especial de
acuerdo a la normatividad.
Nuevas tecnologías
La tecnología de tratamiento de superficies ha dado un gran salto con
opciones diferentes a los fosfatos, que en sinergia con desengrasantes
exentos de alcalinidades fuertes y acideces fuertes, logran conformar
sistemas confiables, de excelente desempeño como capa pre-pintura.
Dentro de las ofertas en el mercado en nuevas tecnologías se destaca la
Tecnología Oxsilán, que tiene las siguientes características:
61
- Definición: De la tecnología Oxsilán, hace parte un producto que tiene
como función reemplazar la conversión química que hacen los fosfatos,
pero usando ciertos polímeros de Silanos, que protegen la superficie
metálica antes de pintura, de forma similar a como lo hacen los fosfatos,
pero con las siguientes diferencias:
La película polimérica de conversión sobre la superficie del metal es
a nivel nano, requiriendo consumos de producto inferiores a 0,1 g/m2
de superficie a tratar.
Esta etapa de tratamiento trabaja a temperatura ambiente. Por lo
anterior no requiere consumo de energía.
Los tiempos de contacto son muy bajos (aproximadamente de 15 a
30 segundos). Lo anterior, debido a que en la etapa de conversión
no ocurre ninguna reacción química; la polimerización realmente
ocurre en las etapas posteriores de secado.
Esta tecnología, maneja referencias que no requieren enjuagues
posteriores. Lo anterior disminuye los consumos de agua.
La etapa de Oxsilán no produce lodos, comparativamente a los
fosfatos en donde la etapa de conversión es la que más lodo genera,
de todo el sistema.
- Tecnología de desengrasantes: Para sacarle todo el provecho a la
tecnología Oxsilán, es necesario combinarla con una buena opción
tecnológica para la etapa de desengrase. En las etapas de desengrase
se están manejando productos con las siguientes características frente
a los desengrasantes tradicionales:
62
Desengrasantes basados en tensoactivos modernos de fácil
enjuagabilidad, evitando productos tradicionales de alcalinidad o
acidez fuerte.
Desengrasantes con bajos o no requerimientos de temperatura. Lo
anterior conlleva a bajos consumos de energía.
Disminución de consumo de agua en el enjuague de las piezas
desengrasadas, por la eficiencia del desengrase y su baja
residualidad sobre la pieza.
Disminución de tiempos de contacto en las etapas de desengrase
por su eficiencia.
Baja producción de lodos frente a los desengrasantes tradicionales,
disminuyendo el impacto ambiental en su disposición.
- Consumos de recursos de la tecnología Oxsilán:
Disminución de consumo de agua hasta de un 60% frente a
sistemas tradicionales de fosfatos de Zinc.
Disminución en la producción de lodos hasta de un 80% frente a
los sistemas tradicionales de fosfato de Zinc.
Disminución de consumo de energía de hasta un 60% frente a
sistemas tradicionales de fosfato de Zinc.
Aumento de la productividad de hasta un 40% frente a los sistemas
tradicionales de fosfato de Zinc.
En requerimientos ambientales: Con un sistema de Oxsilán se puede
lograr cumplir inclusive la resolución 0631 de 2015 del Ministerio del
Medio Ambiente de Colombia, sin que se requiera la implementación
de plantas de tratamiento de aguas residuales.
63
6.3 Marco teórico
MANTENIMIENTO DE SUPERFICIES (1)
La corrosión en construcciones metálicas, es el proceso de destrucción
de los metales y sus aleaciones, provocado por una acción de fenómenos
atmosféricos, químicos o electroquímica. Esto causa enormes daños, no
solamente a las estructuras, sino a la economía del país, pues anualmente
se pueden llegar a perder millones de toneladas de metales y de dinero,
en la inversión para reconstrucción.
Existen algunos elementos contaminantes, que producen en las
estructuras metálicas de construcción una agresiva oxidación de las
mismas. Por tal razón, las labores de inspección y cuidado continuo de
estas edificaciones se hacen vitales para el prolongamiento de la vida útil
del proyecto.
Toda estructura metálica que esté expuesta a factores externos de
corrosión, como viento, lluvia, salinidad, entre otros, sufre daños
significativos que afectan la resistencia, durabilidad y estética de estos
elementos.
Es por esto que, dentro del proceso de construcción con estructuras
metálicas, el uso de un primer y acabado final es importante para extender
la vida útil de la inversión en infraestructura.
La variación en el método empleado para cuidar las piezas de acero o
diversos metales, depende precisamente del método o protección del
metal, se recomienda que se utilice recubrimientos de alto desempeño y
adecuados para los diferentes ambientes.
64
Puntos a tener en cuenta
Inspección adecuada: Parte de un correcto proceso de montaje de
estructuras metálicas, que garantice la durabilidad de sus edificaciones,
radica en el empleo de muchos métodos para determinar el estado de una
estructura, como los ensayos no destructivos de tintas penetrantes, el
ultrasonido y las radiografías. Además, en el proceso de verificación de
corrosión estructural, lo más usado es la validación visual, la que permite
establecer el grado de corrosión de un elemento y determinar si necesita
un tratamiento de limpieza y pintura.
Mantenimiento: Como la corrosión ocurre en la superficie del metal en
contacto con un electrolito, como el agua, controlar el proceso depende
de encontrar un medio que retarde dichas reacciones. Dependiendo del
medio utilizado el control puede ser pasivo, por inhibición o protección
(Barrera). El más utilizado es este último (Protección Barrera) ya que aísla
la superficie metálica utilizando revestimientos orgánicos, como pinturas
o recubrimientos de tipo galvánico.
Una cuidadosa preparación de superficies antes y durante la aplicación
de un sistema protector, necesariamente permitirá obtener una mejor
protección del substrato que al final se traducirá en una reducción de
costos de mantenimiento.
Para seleccionar el método más adecuado de preparación de superficies,
así como evaluar las condiciones existentes, deberán ser considerados
otros factores como:
Seguridad
Accesibilidad
Protección de Maquinaria y Equipo
Variables del medio ambiente
Costos (1)
65
LIMPIEZA DE SUPERFICIES METÁLICAS (2)
SSPC-SP-1
Limpieza con solvente
Es llamada limpieza con solvente. Sin embargo está basado en la
utilización de productos tales como: vapor de agua, soluciones alcalinas,
emulsiones jabonosas, detergentes y solventes orgánicos. Mediante este
método son removidos la mayoría de los contaminantes como: grasa,
aceite, polvo y sales solubles en el agente limpiador. La solución
limpiadora es aplicada suavemente o mediante equipo de presión,
seguido de un lavado con agua natural y secado con equipo de vacío o
simplemente utilizando aire seco.
SSPC-SP-2
Limpieza manual
Este método utiliza herramientas manuales, no eléctricas, para eliminar
impurezas, tales como: residuos de soldaduras, oxidación, pintura
envejecida y otras incrustantes que puedan ser removidos con el solo
esfuerzo humano. A través de este método, generalmente no es posible
desprender completamente todas las incrustaciones. Los bordes de
pintura envejecida, deben ser desvanecidos para mejorar la apariencia del
repintado que se haga posterior a la limpieza.
SSPC-SP-3
Limpieza mecánica
La limpieza mecánica, es un método que utiliza herramienta eléctrica o
neumática, para eliminar impurezas tales como: residuos de soldadura,
oxidación, pintura envejecida y otros incrustantes que pueden ser
removidos con estas herramientas.
66
A través de este método, generalmente no es posible desprender
completamente todas las incrustaciones. Los bordes de pintura
envejecida, deben ser desvanecidos, para mejorar la apariencia del
repintado que se haga posterior a la limpieza.
SSPC-SP-4
Limpieza con flama
Este método consiste en pasar sobre las superficies metálicas, altas
temperaturas a alta velocidad. Generalmente se usa flama de acetileno.
Una vez aplicada la flama a la superficie, ésta debe limpiarse con cepillo
de alambre para eliminar la escama floja y el óxido. La pintura primaria
deberá aplicarse antes de que la superficie esté completamente fría.
SSPC-SP-5 NACE-1
Limpieza con chorro de abrasivo grado metal blanco
Este tipo de limpieza, utiliza algún tipo de abrasivo a presión para limpiar
la superficie, a través de este método, se elimina toda la escama de
laminación, óxido, pintura y cualquier material incrustante. Una superficie
tratada con este método, presenta un uniforme color gris claro,
ligeramente rugoso, que proporciona un excelente anclaje a los
recubrimientos. La pintura primaria debe ser aplicada antes de que el
medio ambiente ataque a la superficie preparada.
SSPC-SP-6 NACE-3
Limpieza con chorro de Abrasivo Grado Comercial
Procedimiento para preparar superficies metálicas, mediante abrasivos a
presión, a través del cual es eliminado todo el óxido, escama de
laminación, pintura y materiales extraños.
67
Es permitido que pintura en buen estado e incrustaciones permanezcan
adheridas aún después de la preparación de la superficie, siempre y
cuando éstas no rebasen la tercera parte de cada superficie.
SSPC-SP-7 NACE-4
Limpieza con chorro de abrasivo grado ráfaga
Este tipo de limpieza, utiliza algún abrasivo a presión para preparar
superficies metálicas que tengan una cantidad mínima de escoria, pintura,
oxidación y otros contaminantes, se conoce generalmente como 'Ráfaga'
y consiste en una limpieza muy superficial que permite que algunas
incrustantes y pintura no sean eliminadas del sustrato.
SSPC-SP-8
Limpieza Química
Método para limpieza de metales, mediante reacción química, electrólisis
o por medio de ambos.
A través de una reacción química con algún producto específico,
superficies metálicas son liberadas de escamas, óxido, pintura y
materiales extraños, posteriormente la reacción es neutralizada con
alguna otra solución y secada con aire o vacío.
SSPC-SP-9
Limpieza por agentes atmosféricos
Consiste en la remoción de pintura, escamas de laminación u óxido, por
medio de la acción de agentes atmosféricos, seguido de alguno de los
métodos de limpieza mencionados anteriormente.
68
La alteración debida a agentes atmosféricos, usualmente no constituye un
método efectivo en la preparación de superficies, por lo que debe ir
siempre acompañado de alguno de los métodos sugeridos en este
documento, ya sea con herramientas mecánicas o mediante la aplicación
de chorro de abrasivo.
SSPC-SP-10 NACE-2
Limpieza con chorro de abrasivo grado cercano a blanco
Método para preparar superficies metálicas, mediante abrasivos a
presión, a través del cual es removido todo el óxido, escama de
laminación, pintura y materiales extraños.
La superficie debe tener un color gris claro y deben eliminarse sombras
de oxidación visibles en un 95%. De hecho la diferencia entro una limpieza
con chorro de arena grado metal blanco y metal cercano al blanco, radica
en el tiempo empleado para pintar, ya que el metal es atacado por el
medio ambiente y pasa a ser grado cercana al blanco en poco tiempo.
Principales métodos de preparación de algunas otras superficies
metálicas
Metal Galvanizado
Este tipo de sustrato, usualmente no requiere preparación de superficie
exhaustiva y por lo general, es suficiente una limpieza con estopa
impregnada de algún solvente con el fin de remover aceite o grasa en el
sustrato. El metal recién galvanizado generalmente representa una gran
tersura que puede impedir la adherencia con el recubrimiento protector,
por lo que se sugiere efectuar una limpieza SSPC-SP-7 para asegurar
buen anclaje y por tanto buena adherencia con el recubrimiento a aplicar.
69
La mayoría de los metales galvanizados forman un polvo blanco sobra la
superficie (Óxido de Zinc) el cual es fácilmente removido mediante agua
y detergente, y enjuagado con agua natural.
Aluminio
El aluminio puede ser fácilmente preparado mediante una estopa
impregnada de algún solvente con el fin de remover aceite o grasa del
sustrato. Para una mejor adherencia se recomienda utilizar ligera limpieza
con chorro de abrasivo o un tratamiento fosfatizante, mediante Deoxidine
VZ-16000 de DuPont, el cual proporciona la porosidad necesaria para
recibir al recubrimiento protector.
Preparación de Superficies No Metálicas
A continuación Usted podrá encontrar descripciones breves de los
principales métodos de preparación de superficies no metálicas:
Mampostería, Piso o Concreto
El concreto debe estar completamente curado y seco (generalmente
requiere de 30 ó 60 días para curar) antes de pintar. Si se pinta cuando el
concreto esta "verde" o húmedo, los componentes alcalinos del cemento
pueden decolorar o desprender algunos recubrimientos protectores. Las
grietas y porosidad del concreto deben ser resanadas antes de aplicar
cualquier tipo de pintura.
Concreto pulido o aplanado de poca rugosidad, deberá ser tratado con
ácido muriático antes de pintar con el fin de bajar el brillo y proporcionar
adherencia, después lavar con agua natural, dejar secar y pintar.
Madera
Limpiar perfectamente la madera, mediante estopa impregnada de
solvente para remover grasa y aceite, lijar la superficie si es que ésta se
encuentra muy pulida, eliminar residuos de pintura y otras impurezas, y
pintar cuando la superficie es encuentre perfectamente seca.
70
Misceláneos
Depósitos de brea o grasa deben ser removidos con una espátula
Grasa o aceite deben ser removidos mediante solvente o agua jabonosa
Cuando la superficie presente alto brillo que impida la adherencia de la
pintura, lijar, cepillar, fosfatizar a hacer limpieza ácida a la superficie.
Cuando efectúe limpieza química o fosfatizada, utilice protección en las
manos, piel y ojos. (2)
SEGURIDAD EN LA LIMPIEZA DE SUPERFICIES (3)
La tarea de chorreado con arena consiste en proyectar arena mediante
una corriente de aire impulsada por un compresor sobre piezas y
estructuras metálicas para limpiar la superficie o dejarla preparada para
tratamientos posteriores.
El chorreado se realiza al aire libre, en salas de chorreado o en cabinas.
En el caso de un buque o una estructura de gran tamaño se ejecuta con
unidades móviles de chorreado.
Durante la realización de esta tarea los granos de arena impactan con
gran energía en las piezas metálicas objeto de tratamiento. La arena se
fragmenta en partículas muy finas, liberándose al ambiente polvo de sílice
cristalina. Una parte importante de este polvo está formado por partículas
de tamaños que corresponden a lo que se denomina “fracción respirable”,
no visible a simple vista, que penetra hasta los alvéolos pulmonares,
pudiendo causar daños graves en el sistema respiratorio.
71
DAÑOS PARA LA SALUD
Aunque la tarea de chorreado, puede comportar otros riesgos, aquí solo
se tratarán los derivados de la exposición a agentes químicos.
La vía de entrada más importante de la sílice cristalina en el organismo es
la vía inhalatoria.
Daños en el sistema respiratorio
La inhalación de la fracción respirable de sílice libre cristalina puede
producir:
Silicosis. Es una enfermedad respiratoria grave, progresiva e
irreversible, que puede provocar la incapacidad laboral e incluso la
muerte. Se caracteriza por la formación de fibrosis en los pulmones a
consecuencia de la sedimentación de sílice en los alvéolos. El síntoma
más característico de la silicosis es la dificultad para respirar, sobre todo
asociada a la realización de un esfuerzo físico. A veces también se
presentan otros síntomas como tos repentina, dolor torácico y debilidad
física. La enfermedad puede cursar sin síntomas que alerten de su
evolución.
Una silicosis diagnosticada a una persona que ha realizado trabajos con
exposición por inhalación a polvo de sílice libre tiene la consideración legal
de enfermedad profesional.
Tuberculosis
Cáncer de pulmón. La Agencia Internacional de Investigación del Cáncer
(IARC) clasifica la sílice cristalina como “cancerígeno para los humanos”.
En la actualidad, esta sustancia química no aparece en la normativa en
materia de clasificación, envasado y etiquetado de sustancias y
preparados peligrosos, ni figura en la lista de sustancias cancerígenas de
la normativa específica de prevención de riesgos laborales relativa a
cancerígenos.
72
Enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC).
La tuberculosis, el cáncer de pulmón y la EPOC pueden desarrollarse con
más probabilidad por quienes ya están enfermos de silicosis. No obstante,
las anteriores patologías pueden manifestarse como consecuencia de la
exposición a sílice cristalina sin que al trabajador desarrolle silicosis.
Daños en ojos y piel
El contacto con el polvo de sílice libre cristalina puede provocar irritación
en ojos y piel.
FACTORES DE RIESGO
Los factores de riesgo más importantes que aumentan la posibilidad de
que se materialicen los daños para la salud, derivados de la exposición a
sílice cristalina son:
- La composición de la arena. El riesgo es mayor cuanto más elevado
es el porcentaje de sílice cristalina. La habitualmente utilizada en el
chorreado suele contener de 94 % a 99 %.
- El tamaño de las partículas de la arena fragmentada. El factor
determinante de la peligrosidad de la arena de cuarzo es la formación
de partículas muy pequeñas en el lugar donde el trabajador efectúa
su tarea. Una importante cantidad de estas partículas son inferiores
a 16 micrómetros, aumentando la probabilidad de que alcancen la
zona alveolar de los pulmones a medida que el diámetro sea más
pequeño respecto a dicho valor.
- La concentración ambiental de sílice cristalina. En el chorreado con
arena se alcanzan exposiciones muy por encima del valor límite
establecido.
73
- El tiempo de exposición. Se ha de valorar tanto el tiempo de
exposición durante la realización de la tarea de chorreado como los
de colocar y retirar las piezas en la zona donde se ejecuta, así como
el tiempo de permanencia en otros espacios próximos en los que se
ha difundido el polvo de sílice cristalina.
- La carga de trabajo. Salvo en los procesos confinados, el trabajador
que chorrea está expuesto a una carga física elevada, motivada por
la penosidad que conlleva la obligación de utilizar protección
respiratoria asistida y otros EPI; así como por las condiciones
climáticas y la fuerza que ha de realizar para sujetar la lanza y las
mangueras.
- La exposición a otros agentes. Además del riesgo de inhalación de
sílice cristalina, los chorreadores también pueden estar expuestos a
las partículas desprendidas de las superficies metálicas sobre las que
se proyecta el chorro de arena (principalmente, óxidos metálicos y
pigmentos de pintura).
- El grado de implantación y adecuación de las medidas preventivas:
Ausencia de una instalación de captación de polvo, o
deficiencias en su funcionamiento.
Incorrecta o insuficiente ventilación general
Deficiente mantenimiento de los filtros de la instalación de aire
que alimenta el equipo de protección respiratoria.
Uso y mantenimiento inadecuados de equipos de protección
individual (EPI)
Otros factores a considerar son:
- La posibilidad de que el trabajador esté afectado por una patología
que se agrave por la exposición a polvo con sílice cristalina
- El hábito de fumar
74
MEDIDAS PREVENTIVAS
Una vez identificados los factores de riesgo deben adoptarse medidas
preventivas dirigidas, en primer lugar, a eliminar los riesgos. Cuando ello
no sea posible habrá que implantar medidas preventivas y de protección
individual para reducir el nivel de riesgo.
MEDIDAS DE ELIMINACIÓN DEL RIESGO
Sustitución de la arena por otro abrasivo sin sílice cristalina
La arena de cuarzo puede ser sustituida por otros abrasivos libres de sílice
cristalina. Esta medida se aplicará siempre que los riesgos intrínsecos del
nuevo producto sean inferiores a los de la arena silícea.
MEDIDAS DE REDUCCIÓN Y CONTROL DEL RIESGO
Modificaciones en el proceso
Confinamiento del chorreado en un proceso cerrado
Cuando no sea posible sustituir los abrasivos con sílice cristalina ni recurrir
a otros procesos de decapado y limpieza de superficies metálicas que
sean seguros, se procurará hacer el chorreado en un sistema cerrado. El
objetivo de este método consiste en realizar esta operación en el interior
de una sala o de un equipo de trabajo, permaneciendo los trabajadores
en el exterior, en una estación de trabajo desde la que controlan las
distintas fases de la actividad. Durante la proyección del chorro los
trabajadores no entran en contacto con el polvo de sílice ni con ningún
otro abrasivo. No obstante, seguiría habiendo riesgo de exposición en las
fases de introducción y extracción de las piezas en el interior del equipo,
riesgo controlado mediante la instalación de un eficaz sistema de
extracción del polvo y de retirada mecánica de la arena depositada en el
suelo.
75
Sala de chorreado con un trabajador en su interior
Se trata de una sala con un sistema de ventilación que permita el
suministro de aire limpio. El elemento fundamental de este equipo de
trabajo es la instalación de captación y extracción del polvo generado en
el proceso. El operario ha de entrar en la sala y sujetar con sus manos la
lanza de proyección del abrasivo, dirigiendo el chorro hacia la pieza objeto
de limpieza. Necesariamente, el trabajador ha de estar equipado con
protección respiratoria eficaz y otros EPI.
Limpieza y mantenimiento de los locales y equipos de trabajo
La arena ya proyectada se retirará de las salas de chorreado o del área
en la que se ha efectuado la tarea.
El polvo depositado en el suelo, paredes, y equipos de trabajo será objeto
de limpieza diariamente, mediante aspiración o vía húmeda (nunca por
barrido ni soplado). Se recomienda hacer la limpieza con aspiradora con
separadores ciclónicos en función del tamaño de las partículas y
elementos filtrantes (con filtro final de partículas de alta eficacia-HEPA)
para evitar la transferencia de polvo desde la aspiradora al ambiente de
trabajo.
Se recomienda que la arena residual y el polvo extraído de las áreas de
chorreado se almacenen en silos o contenedores herméticos que faciliten
la retirada y gestión de estos residuos.
Medidas de organización del trabajo y señalización del riesgo
El chorreado con arena realizado por un trabajador que sujeta la lanza de
proyectar y arrastra las mangueras, equipado además con protección
respiratoria semiautónoma, es un trabajo con una elevada carga física.
Para atenuarla, el empresario, siguiendo lo establecido en la evaluación
de riesgos, intercalará en la jornada de trabajo varias pausas.
76
A modo de orientación, se recomienda intercalar pausas de 5 a 10 minutos
por cada 25 a 30 minutos de chorreado en las tareas donde el trabajador
controla directamente la lanza y manguera de proyectar y tiene que utilizar
protección respiratoria y ropa de trabajo integral (también se valorará las
condiciones climáticas y las características de cada individuo).
En el momento de las pausas, el trabajador ha de permanecer en una sala
de descanso o zona libre de polvo, espacios en los que podrá retirarse la
protección respiratoria.
Durante el chorreado sólo habrá una persona trabajando, al objeto de
evitar que, de haber dos o más, uno de ellos pueda accidentalmente
proyectar el chorro hacia el otro. Por otro lado, esta actividad debería estar
alejada de las demás zonas de trabajo y áreas de concentración de
personas.
Periódicamente, los equipos de trabajo se someterán a las operaciones
de mantenimiento establecidas en la normativa y en los manuales de los
fabricantes.
Las zonas de chorreado, así como las de almacenamiento de abrasivos,
transferencia de la arena y acumulación de residuos, deberían disponer
de señalización que alerte del peligro que supone para la salud de las
personas respirar el polvo de sílice. Se recomienda colocar carteles
informativos
Medidas de higiene personal
Se debe acondicionar el lugar de trabajo con un área de aseo para los
trabajadores, equipándola de duchas con agua fría y caliente, lavabos y
otros servicios higiénicos. También dispondrá de armarios-taquillas en los
que guardar debidamente separada, la ropa limpia de uso personal de la
ropa de trabajo.
77
Los trabajadores deben asearse manos y cara antes de comer, beber y
fumar. Después de una exposición a polvo de sílice, los trabajadores han
disponer de tiempo para asearse. La guía de agentes químicos del INSHT
recomienda diez minutos antes de salir del centro de trabajo.
MEDIDAS DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL DEL TRABAJADOR
Utilización de equipos de protección individual
En el chorreado al aire libre y en salas o naves con trabajador en el interior
de ellas, así como cuando el resultado de la evaluación muestre que a
pesar de la aplicación de las medidas de control técnico no son
suficientes, el empresario debe proporcionar a los trabajadores un equipo
de protección respiratoria.
Protección respiratoria
La protección respiratoria consiste en una línea de aire comprimido de
flujo continuo, asociada a un traje integral o, en su defecto, a un capuz o
casco con un visor resistente al impacto y una capa que cubre los hombros
y el pecho, donde el aire respirable procede de una fuente que no es
portada por el operario. El flujo de aire es suministrado por medios
mecánicos a una presión ligeramente por encima de la del lugar del área
de trabajo, con ello se procura evitar la entrada de aire contaminado por
las costuras de las uniones de las piezas del traje o por la abertura del
capuz próxima al pecho del operario. El caudal de aire necesario se
determinará en función, entre otros parámetros, de las características del
trabajador y del esfuerzo físico que tenga que realizar.
El aire suministrado ha de ser de calidad respirable. Para ello, el
compresor deberá situarse en un lugar donde tome un aire libre de polvo
y de otros contaminantes. Para prevenir el paso de aerosoles de aceite y
otras materias particuladas, el equipo ha de ir instalado con un filtro que
retenga estos elementos.
78
Por otra parte, accidentalmente podría haber una exposición a la
inhalación de monóxido de carbono (CO), ya sea por una combustión lenta
de los materiales del circuito eléctrico del compresor o por la entrada de
este gas y otros procedentes de los motores diésel que habitualmente
alimentan los compresores móviles cuando la toma de aire del compresor
se encuentra próxima al tubo de escape de dicho equipo de trabajo.
Por ello, en la línea de suministro de aire respirable se instalará un
detector de monóxido de carbono que alerte con una señal acústica y
luminosa de este peligro.
El trabajador ha de ser instruido de que mientras esté proyectando arena
no se ha de quitar el equipo de protección respiratoria, informándole que
de hacerlo podría exponerse a concentraciones de polvo muy elevadas
que podrían causarle daños graves a su salud. Se le informará de las
situaciones de emergencia en las que podrá retirarse dicha protección.
Un mal uso de los EPI puede ocasionar un daño grave a la salud de los
trabajadores, por lo que el empresario se asegurará de que reciban y
comprendan la información, formación y prácticas para hacer un uso
correcto de los mismos, así como de la limpieza, conservación y
almacenamiento.
A estos efectos, entre otras fuentes, se tendrán en cuenta las
instrucciones de los fabricantes de los EPI, recogida en el folleto
informativo.
En los centros de trabajo se colocarán señales indicando la obligación de
utilizar los equipos de protección individual, cuando sean necesarios. (3)
79
ESTANDARES APLICADOS EN LA LIMPIEZA DE SUPERFICIES
METÁLICAS (4)
La SSPC (Steel Structures Painting Council) fue fundada en 1950 en USA
bajo el nombre de (Steel Structures Painting Council) como una sociedad
sin ánimo de lucro y cambió en 1997 a su nuevo nombre para que reflejara
el cambio y expansión natural de la tecnología de recubrimiento y de la
expansión de tipos de materiales de construcción.
Su principal misión es la protección y preserva de superficies de concreto
y acero a través del uso de procedimientos adecuados de limpieza y
preparación de superficies, aplicación de protectores y recubrimientos de
alto rendimiento. La SSPC es la organización líder a nivel mundial en
fuente de información para preparación de superficies, selección y
aplicación de recubrimientos, regulaciones ambientales y regulaciones de
salud y seguridad que afectan la industria.
La NACE (National Association of Corrosión Engineers) nació en 1943 y
su misión es el estudio de la corrosión para prevención de corrosión en
USA a nivel industrial. En septiembre del año 2000 estas dos
organizaciones (SSPC y NACE) publicaron la más reciente versión de
estándares para preparación de superficies SP-5, SP-6, SP7 y SP-10. (En
el 2004 y 2007 se publicaron algunas revisiones de estas normas)
La ISO (International Standards Organization) adoptó las normas Suecas
para limpieza y preparación de superficies. Estas normas legislan la
técnica de preparación de superficies en Europa y algunos otros países
del mundo en el que se usa el sistema internacional.
En Latinoamérica predomina el uso de las normas americanas pero
algunas empresas han seguido las normas ISO. El 100% de la superficie
deberá estar libre de grasa, aceite, polvo, óxido, cascarilla de laminación,
recubrimiento viejo o cualquier otro contaminante.
80
El acabado presenta un color gris claro uniforme y su apariencia cambiará
según el abrasivo usado. SP-6 Limpieza Comercial La superficie deberá
estar libre de grasa, aceite, polvo, óxido, escama de laminación,
recubrimiento viejo o cualquier otro contaminante. El acabado presenta
ligeras manchas, vetas y decoloraciones en un porcentaje máximo del
33%.
Si la superficie está picada pueden presentarse residuos de óxido y
recubrimiento viejo. SP-7 Limpieza Rápida (Brush Off) La superficie
deberá estar libre de grasa, aceite, polvo, óxido flojo, escama de
laminación floja, recubrimiento flojo, excepto que el óxido, escama de
laminación y recubrimientos adheridos pueden permanecer en la
superficie. SP-10 Limpieza cerca de Metal Blanco (Near White Metal) La
superficie deberá estar libre de grasa, aceite, polvo, óxido, escama de
laminación, recubrimiento viejo o cualquier otro contaminante. El acabado
presenta ligeras manchas, vetas y decoloraciones en un porcentaje menor
o igual al 5%
Diferencia entre tipo de limpieza y perfil de anclaje
Para muchos usuarios de la tecnología de granallado existe la duda en
cuanto a la diferencia entre tipo de limpieza y perfil de anclaje. En este
boletín queremos aportar con la aclaración de los dos términos.
El tipo de limpieza se refiere a la exigencia de uniformidad y porcentaje
total de cobertura del proceso de granallado del área a limpiar, la
supervisión se hace visualmente con la ayuda de las fotografías
publicadas en los estándares de la SSPC/NACE e ISO. El perfil de anclaje
se refiere al nivel de rugosidad que la superficie debe tener para que el
recubrimiento que se vaya aplicar se adhiera fácilmente a la superficie.
81
La rugosidad se mide en mills (milésima de pulgadas) en el sistema inglés
y en micrones (milésima de milímetros µm) en el sistema internacional. El
tipo de abrasivo y el método de granallado definen el perfil de anclaje que
se le impregna a la superficie. Con el objetivo de ilustrar los diferentes
perfiles de anclaje que se logran con diferentes abrasivos les presentamos
la siguiente tabla de referencia. (4)
PREPARACION DE SUPERFICIES METALICAS (5)
Objetivo de la preparación de la superficie
Eliminar toda impureza que pueda ocasionar fallas prematuras en el
sistema de protección con pinturas, proporciona una superficie que puede
impregnarse fácilmente la cual provee una buena adherencia del
recubrimiento aplicado. Se debe tener en cuenta que, con el tiempo, todos
los sistemas de recubrimiento llegan a fallar. Sin embargo, la mayoría de
las fallas del recubrimiento se pueden atribuir a una inadecuada
preparación de superficie y, a su vez, la falla de adherencia del
recubrimiento.
Algunos contaminantes típicos que se deben eliminar durante la
preparación de superficie son entre otros: humedad, aceite, grasa,
cloruros, sulfatos, óxidos, productos de corrosión, suciedad, etc. La
calamina o capa de laminación (capa de óxido inicial) es aleatoria en su
efecto sobre el desempeño de los recubrimientos. Aquella que esté intacta
o adherida firmemente, no se tiene que eliminar para el caso de una
exposición atmosférica suave; sin embargo, si la superficie de acero se va
a recubrir con capas de recubrimiento cuya propiedad sea la de baja
impregnación o si se va a exponer a ambientes severos, tales como
exposiciones químicas y/o inmersión en agua dulce o salada, entonces es
necesario eliminar totalmente la capa de laminación mediante limpieza
con chorro abrasivo.
82
Dentro de los factores para una preparación de superficie exitosa se
encuentra el control de las condiciones ambientales, las cuales se deben
mantener durante dicho proceso y durante la aplicación y curado del
producto:
Temperatura ambiente: Entre 8°C y 40°C
Temperatura sustrato: Entre 8°C y 40°C
% Humedad relativa: No superior al 90%
Temperatura de rocío: (o de condensación) La diferencia entre la
temperatura superficial del sustrato y la temperatura de rocío debe ser
superior a los 3°C.
Una buena preparación de superficie es indispensable para obtener todo
el potencial de los esquemas epoxi de alto rendimiento. El chorro de arena
es el procedimiento preferible para la preparación del acero sin tratar, no
obstante, se puede utilizar discos abrasivos para la preparación de
soldaduras y áreas limitadas cuando el chorro es impracticable. Los
cepillos metálicos son ineficaces y no deben utilizarse en estos esquemas
de pintura.
Chorro de arena abrasivo
El chorro de arena abrasivo es, de lejos, el método más eficaz para
eliminar el óxido de hierro de la laminación, y los revestimientos viejos.
Los grados más habitualmente utilizados para limpieza con chorro de
arena y los equivalentes aproximados entre los distintos estándares
internacionales se detallan en la tabla siguiente:
83
La preparación estándar necesaria para cada revestimiento en particular
depende de varios factores, siendo el más importante el tipo de sistema
de revestimiento seleccionado. Antes del chorro, hay que desengrasar el
acero con Degreaser (ITA080) utilizando un trapo limpio, cambiándolo
regularmente, y eliminar las salpicaduras de soldadura.
En caso de aceite o grasa en la superficie y aunque parezca que ha sido
eliminada en el proceso del chorro, habrá que eliminarla específicamente.
Aunque no se vea, sigue habiendo contaminación, en forma de capa fina,
que afectará a la adhesión de las siguientes capas de revestimiento.
Hay que lijar las juntas de soldadura y los extremos sobresalientes, puesto
que la pintura tiende a deslizarse dando lugar a capas más finas y por
tanto a una menor protección.
Las salpicaduras de soldadura suelen ser una causa común de deterioro
prematuro. Es casi imposible aplicar uniformemente la pintura, ya que
existe una falta de adherencia.
El perfil de superficie conseguido durante el chorreo es importante,
dependerá del abrasivo utilizado, de la presión de aire y la técnica de
chorro. Un perfil inadecuado no proporcionará una buena adherencia en
las capas de revestimiento.
Un perfil excesivo, puede dar lugar a un recubrimiento irregular de los
puntos elevados y sobresalientes, produciendo un deterioro,
especialmente cuando se utilizan revestimientos delgados como los shop
primers. Antes de iniciar los trabajos de pintura, es indispensable eliminar
todos los restos mediante un aspirador o soplado. (5)
84
CRITERIOS DE CALIDAD EN LA PREPARACION DE SUPERFICIES
METALICAS (6)
Una cuidadosa preparación de superficies antes y durante la aplicación
de un sistema protector, necesariamente permitirá obtener una mejor
protección del substrato que al final se traducirá en una reducción de
costos de mantenimiento.
Para seleccionar el método más adecuado de preparación de superficies,
así como evaluar las condiciones existentes, deberán ser considerados
otros factores como:
Seguridad
Accesibilidad
Protección de Maquinaria y Equipo
Variables del medio ambiente
Costos (6)
IMPORTANCIA DE LA ADHERENCIA EN LAS SUPERFICIES
METALICAS (7)
Los adhesivos se conocen desde tiempos inmemoriales y han sido
empleados extensamente a lo largo de la historia hasta la actualidad.
Existen ejemplos naturales de adhesión, como es el caso de las telas de
araña, de los panales de abejas o de los nidos de pájaros. Se han hallado
vestigios del uso de la sangre animal como adhesivo durante la
Prehistoria. Los babilonios empleaban cementos bituminosos hacia el
4000 A.C, mientras que los egipcios preparaban adhesivos mediante la
cocción de huesos de animales para la adhesión de láminas de madera
hacia el 1800 A.C.
85
El sector de los adhesivos está en pleno crecimiento y su desarrollo será
muy importante en los próximos años, dado que ofrece rendimientos
similares y en ocasiones superiores a los de otras soluciones para el
ensamblaje y el sellado con ventajas en cuanto a ahorro de costes.
Como sistema de unión y/o sellado de materiales, los adhesivos ocupan
un lugar que en ocasiones comparten con otros sistemas de unión. No
obstante, los adhesivos requieren conocimientos básicos para un
adecuado uso y sólo a través de un diseño adecuado de la unión se logran
resultados satisfactorios.
Se puede definir adhesivo como aquella sustancia que aplicada entre las
superficies de dos materiales permite una unión resistente a la
separación. Denominamos sustratos o adherentes a los materiales que
pretendemos unir por mediación del adhesivo. El conjunto de
interacciones físicas y químicas que tienen lugar en la interface
adhesivo/adherente recibe el nombre de adhesión.
86
Las uniones adhesivas presentan las siguientes ventajas con respecto a
otros métodos de ensamblaje de materiales:
Distribución uniforme de tensiones
Rigidización de las uniones
No se produce distorsión del sustrato
Permiten la unión económica de distintos materiales
Uniones selladas
Aislamiento
Reducción del número de componentes
Mejora del aspecto del producto
Compatibilidad del producto
Uniones híbridas
Como inconvenientes de los adhesivos, podemos destacar:
Necesidad de preparación superficial
Espera de los tiempos de curado
Dificultad de desmontaje
Resistencias mecánica y a la temperatura limitadas
Inexistencia de ensayos no destructivos
87
Los adhesivos son puentes entre las superficies de los sustratos, tanto si
son del mismo, como si son de distinto material. El mecanismo de unión
depende de:
La fuerza de unión del adhesivo al sustrato o adhesión
La fuerza interna del adhesivo o cohesión
Se puede evaluar la adhesión de dos sustratos simplemente realizando
un ensayo de rotura de la unión adhesiva.
Así, el fallo de una unión adhesiva puede ocurrir según tres posibles
modos:
Separación por adhesión: cuando la separación se produce en la
interface sustrato-adhesivo.
Separación por cohesión: cuando se produce la ruptura del adhesivo
Ruptura de sustrato: cuando el propio sustrato rompe antes que la
unión adhesiva o que la interface sustrato-adhesivo.
88
TRABAJOS EN SUPERFICIES METÁLICAS LIMPIAS Y PREPARADAS
(8)
Las superficies de acero, previo a su pintado, deberán preparase de
acuerdo con las especificaciones que se detallan en las normas SIS
05.59.00 y SSPC-SP, por uno de los métodos siguientes:
Chorreado abrasivo a metal blanco SIS Sa3 (SSPC-SP5)
Con la aplicación de este chorreado se deberá conseguir eliminar
completamente la cascarilla de laminación, la herrumbre y las materias
extrañas. A continuación de la aplicación del chorreado, la superficie
deberá limpiarse con una aspiradora, con aire comprimido limpio y seco o
con un cepillo limpio. En estas condiciones, la superficie finalmente
deberá presentar un color blanco metálico uniforme.
Chorreado abrasivo a metal casi blanco SIS Sa2 1/2 (SSPC-SP10)
Con este chorreado, la cascarilla de laminación, la herrumbre y las
materias extrañas deberán eliminarse de forma que sólo queden algunas
trazas en forma de manchas o franjas. La superficie deberá limpiarse a
continuación con una aspiradora, con aire comprimido limpio y seco o con
un cepillo limpio.
89
Chorreado comercial SIS Sa2 (SSPC-SP6)
Con este chorreado deberán eliminarse casi toda la cascarilla de
laminación, la herrumbre y las materias extrañas. La superficie deberá
limpiarse a continuación con una aspiradora, con aire comprimido limpio
y seco o con un cepillo limpio. En estas condiciones la superficie del metal
deberá presentar un color grisáceo.
Chorreado ligero SIS Sa1 (SSPC-SP7)
Con este chorreado se quitarán la cascarilla de laminación suelta, la
herrumbre y las materias extrañas, pero no así los residuos firmemente
adheridos de cascarilla, herrumbre y recubrimiento existentes.
Limpieza con cepillo de disco SIS St3/St2 (SSPC-SP3)
Raspado y Cepillado Completos SIS St2
Este tratamiento deberá eliminar la cascarilla de laminación suelta, la
herrumbre y las materias extrañas. La superficie deberá limpiarse a
continuación con una aspiradora, con aire comprimido limpio y seco o
con un cepillo limpio. En estas condiciones la superficie deberá
presentar un tenue brillo metálico.
Raspado y Cepillado a Fondo SIS St3
La preparación de la superficie se realiza igual que para St2, solo que
más minuciosa, debiendo presentar un pronunciado brillo metálico. (8)
90
PRODUCTOS DE GRANALLADO O ARENADO EN SUPERFICIES
METÁLICAS (9)
Abrasivos
Granalla de acero al carbono esférica y angular
Granalla de Alambre Cortado
Granalla de Alambre Cortado Redondeado
Granalla de acero al inoxidable esférica y angular
Granalla de aluminio
Microesfera de vidrio
Oxido de Aluminio
Silicato de Aluminio
Cáscara de nuez
Garnet
Escoria de cobre
Granalla de Acero Inoxidable
La granalla de acero inoxidable es utilizada en sistemas de granallado de
turbina o granallado de aire comprimido por presión o succión para
procesos de limpieza, rebarbado, acabado, terminación y preparación de
superficies como:
o Fundición y forja de aluminio y aceros inoxidables
o Fundición inyectada de zinc y zamak
o Metales no férricos y aleaciones especiales
o Construcción de maquinaria y calderería en acero inoxidable
o Industria de elaboración de granito, piedra natural y de hormigón
prefabricado
En comparación con granallas y abrasivos minerales, Chronital y Grittal,
ofrecen importantes ventajas:
o Mayor durabilidad
o Tiempos de granallado más cortos
o Superficies de aspecto más claro y brillantes
91
o Superficies libres de oxidación y polvos contaminantes
o Menor desgaste de las equipos de granallado
o Menores niveles de generación de polvos
Granalla esférica Chronital: Austenitica
Granalla angular Grittal GH – Estructura Martensita con carburos de
cromo.
Granalla angular Grittal GM – Estructura Ferrita con carburos de cromo.
Dureza
El nivel de dureza de la granalla esférica Chronital, es el siguiente:
o En condiciones de suministro: 300 HV (30 HRC)
o En condiciones de mezcla operativa: 450 HV (45 HRC)
El nivel de dureza de la granalla angular Grittal, es el siguiente:
o Grittal GH: 750 HV
o Grittal GM: 640 HV (9)
PROCESO DE SANDBLANSTING (10)
La palabra en inglés proviene de los vocablos Sand: arena, Blast: presión
(arena a presión), sin embargo este sistema no emplea necesariamente
arena para su funcionamiento, por lo que lo definiremos como un sistema
de sopleteo con chorro de abrasivos a presión.
Este sistema consiste en la limpieza de una superficie por la acción de un
abrasivo granulado expulsado por aire comprimido a través de una
boquilla. La limpieza con "sandblast" es ampliamente usada para remover
óxido, escama de laminación y cualquier tipo de recubrimiento de las
superficies preparándolas para la aplicación de un recubrimiento.
92
Dentro de los abrasivos más frecuentemente empleados en este sistema
encontramos:
El primer antecedente del sandblast, se conoce en Inglaterra Reino Unido,
en donde en agosto de 1870, Benjamin C. Tilgman, diseñó la primer
máquina para sopleteo con chorro de abrasivos que patentó con el
número 2147. Esta máquina ha sido modificada a través del tiempo para
cumplir con diferentes objetivos, pero el principio de funcionamiento
siempre ha sido el mismo. En México este sistema comenzó a aplicarse
aproximadamente en la década de los 50’s siendo la gran mayoría de los
equipos utilizados de importación.
Nuestros equipos de chorro de abrasivo a presión, ahorran tiempo, trabajo
y dinero en la limpieza de partes, siendo realmente el mejor método para
remover óxido, recubrimientos y proporcionar acabados. Debido a que
estos equipos están fabricados en el país evitan altos costos de fletes y le
aseguran el suministro seguro, confiable y en oportunidad de refacciones
y suministros. (10)
EQUIPOS PARA EL PROCESO DE SANDBLASTING (11)
Para arenado de alta producción, seleccionar el equipo del tamaño
adecuado, así como la selección de componentes y accesorios
compatibles, asegurará una operación eficiente y un resultado exitoso.
93
Algunos consejos importantes para hacer la mejor selección se indican a
continuación.
Compresor de aire debidamente seleccionado en capacidad para producir
un flujo y/o volumen suficiente de aire a la presión requerida para todos
los componentes a los que tendrá que surtir. El compresor representa
tanto la fuente de energía como la potencia del sistema de arenado. El
aire comprimido se requiere para presurizar la máquina de arenado, para
transportar el material abrasivo a la boquilla, para operar las válvulas y
accesorios y para proporcionar aire para respirar.
El proceso de arenado requiere de un suministro estable de aire a alta
presión (psi = libras por pulgada cuadrada) y de un alto volumen (cfm =
pies cúbicos por minuto) y un alto nivel de pureza cuando se utiliza como
aire para respirar.
Para determinar el tamaño del compresor requerido, sume todos los
requerimientos individuales de todos los equipos y agregue un 50% de
margen de reserva para mantener la productividad alta a medida que la
boquilla se desgasta. El diámetro interno más pequeño de la salida de aire
del compresor debería ser por lo menos cuatro veces más el diámetro del
orificio de la boquilla.
94
Las boquillas de sandblasting deben seleccionarse de acuerdo a la
capacidad de salida del compresor y la reserva necesaria. Las boquillas
aceleran el abrasivo hasta alcanzar una fuerza de corte altamente efectiva
para acometer las aplicaciones más exigentes.
Reemplazar la boquilla cuando su orificio presente una medida de
desgaste de 1/16 pulgadas (1,5 mm) por encima de su tamaño original.
Una boquilla desgastada no solamente desperdicia aire sino que también
reducirá la productividad o causará lesiones en aquellos casos en que la
cubierta interior falle. Boquillas de carburo (tungsteno, sílice y boro) son
las más populares para la mayoría de las aplicaciones de arenado debido
a su larga vida.
La línea de aire debería ser tan grande como sea posible, con conexiones
que no restrinjan el flujo de aire.
El utilizar una línea de aire debidamente dimensionada constituye un
factor crítico para sacar el mayor provecho de su compresor y de su
sistema de arenado. Al igual que la salida de aire del compresor, el
diámetro interno de la manguera para sandblast debería ser por lo menos
cuatro veces el diámetro del orificio de la boquilla. Este principio se aplica
a líneas de aire de hasta 100 pies.
Cuando las mangueras de aire exceden de 200 pies (60 metros), revise la
presión de aire a la entrada de la máquina de arenado durante el proceso
mismo de arenado para determinar si el diámetro interno es suficiente.
El aire fluye mejor a través de conexiones no restrictivas y líneas rectas,
por lo tanto, las líneas de aire deberían colocarse en tramos tan cortos
como sea posible y con la menor cantidad de curvas posibles para evitar
pérdidas en presión. Utilice una manguera de aire diseñada para una
presión mínima igual o mayor que la presión de trabajo de la máquina de
arenado.
95
El filtro, separador de humedad y secador de aire sirven para eliminar
fastidiosos tapones de abrasivo causados por agua en la línea de aire. El
agua y el aceite son enemigos de los equipos de arenado. Todos los
compresores liberan humedad como un sub-producto proveniente del
proceso de compresión del aire, pero algunos también contaminan el aire.
Las herramientas para eliminar la humedad y el aceite varían de acuerdo
a la humedad relativa del ambiente. Un filtro de aire, instalado en la
entrada de aire a la máquina de sandblasting, remueve el aceite y el agua
que ya se haya condensado en las líneas de aire. Los filtros coalescentes
recogen algunos vapores de agua para formar unas pequeñas gotas de
aguas. Los post-enfriadores enfrían el aire para condensar la humedad, y
luego las atrapan antes de ser llevada a la máquina de arenado.
Basándose en su compresor y su boquilla, seleccione una máquina de
sandblasting con una capacidad de abrasivo de 20 a 30 minutos de
arenado sostenido. Consulte una tabla de consumo de aire /abrasivo para
determinar la cantidad de abrasivo que deberá consumir según el tamaño
del orificio de la boquilla a una presión determinada.
Por ejemplo, una boquilla Número 6 (con orificio de 3/8”) a 100 libras por
pulgada cuadrada (psi) consumirá 1.152 libras de abrasivo por hora.
Seleccionar una máquina de arenado de 6 pies cúbicos (enlace WEB tolva
6 pies) proporcionara aproximadamente 30 minutos de arenado (1152
dividido entre 2 es igual a 576).
96
El aire y el medio abrasivo fluyen a través de las tuberías, válvulas,
mangueras, boquillas y acoples que son todos cilíndricos. Cualquier
reducción en el diámetro de estos cilindros disminuirá dramáticamente el
ratio de flujo. Un cilindro de 1 pulgada de diámetro interno tiene un área
de 0,80 pulgadas cuadradas. Un cilindro de ½” de diámetro interno tiene
un área de 0,20 pulgadas cuadradas. Reducir el diámetro de un cilindro a
la mitad, reduce su área tres cuartos. Preste especial atención a las
tuberías y conexiones exteriores de la máquina de arenado, porque por lo
general es aquí que generalmente ocurren las restricciones.
Una máquina de arenado bien diseñada permite un flujo uniforme de aire
y abrasivo a través del sistema. Una máquina de sandblasting industrial
de calidad tiene cabezas cóncavas para fácil llenado y se sella
automáticamente con una válvula cónica de cierre, una pieza de metal en
forma de cono con su respectivo revestimiento para mayor resistencia al
desgaste. La mayoría de las máquinas tiene un fondo cónico con un
ángulo de 35º para permitir que el abrasivo fluya libremente a la válvula
dosificadora. Asegurarse que el tanque tenga las respectivas
aprobaciones, lo cual nos indica que cumple con las especificaciones y
las reglamentaciones necesarias.
Instale una rejilla para evitar la entrada de impurezas que de otra manera
entrarían al sistema y al proceso de arenado. Cubra la máquina cuando
no esté en uso y manténgala protegida de la lluvia y las inclemencias del
tiempo.
Instale un regulador de presión con un manómetro en la máquina de
arenado para ajustar y monitorear la presión de aire. Mantener una buena
presión de operación garantiza un óptimo desempeño del equipo. Utilice
un manómetro de aguja hipodérmica para verificar la presión en la
boquilla.
97
La válvula dosificadora de abrasivo está diseñada para un flujo uniforme
y constante. El abrasivo fluye por gravedad a través de la válvula
dosificadora a un torrente de flujo rápido de aire comprimido. Las válvulas
dosificadoras que suministran abrasivos a 90 grados causan turbulencias,
lo que conlleva un flujo errático de abrasivo, desgaste anormal en las
tuberías y una mezcla imprecisa de aire y abrasivo.
El dosificar abrasivo al torrente de aire a 45 grados permite que el aire y
el abrasivo se mezclen adecuadamente. Una buena válvula dosificadora
permite hacer ajustes con precisión. Las válvulas de aire, así como otras
válvulas que no están específicamente diseñadas para abrasivos, se
desgastarán rápidamente y afectaran el flujo de manera adversa, son
necesarios controles remotos para una operación segura y eficiente.
Una máquina de sandblasting debe tener controles remotos (según
requerimiento de la OSHA) que permitan parar rápidamente el proceso de
arenado cuando el mango del control se libera. Este sistema es crítico
para evitar lesiones en caso de que el operador perdiese el control de la
boquilla. Los controles neumáticos funcionan bien en distancias de hasta
100 pies. Los controles remotos eléctricos se recomiendan para distancias
mayores a los 100 pies y son obligatorios para las distancias de 200 pies
o más.
98
Las mangueras de arenado y acoples están diseñados para reducir las
pérdidas por fricción.
Utilizar siempre mangueras de arenado adecuadamente dimensionadas
(enlace a mangueras WEB), de buena calidad, disipadoras de electricidad
estática y diseñadas para la presión de trabajo adecuada.
El diámetro interno de la manguera de arenado debería ser por lo menos
tres veces (y preferiblemente cuatro veces) el tamaño del orificio de la
boquilla.
Seleccionar acoples y soportes basados en la idoneidad para las
condiciones del lugar de trabajo, no se base en su precio de compra. Los
acoples de mangueras de arenado se ajustan unos con otros. Bajo
presión, la manguera de arenado se expande contra los acoples para
crear un sello hermético. Las empaquetaduras en cada acople se alinean
y se comprimen al encajar un acople con el otro en su posición de bloqueo
listos para trabajar.
Asegurar de que los tornillos del acople sean lo suficientemente largos
para proporcionar suficiente fuerza de agarre sin penetrar el tubo interno.
Algunos acoples tienen unos mecanismos integrales de acero para
asegurar los acoples unos con otros y así tener mayor seguridad. Si sus
acoples no los tienen, asegúrese de instalarlos para asegurar una buena
conexión.
Los cables de seguridad de las mangueras de arenado proporcionan una
medida adicional de seguridad para sus protecciones y deberían usarse
en cada conexión de acople para evitar lesiones debido a que se suelte
algún acope accidentalmente.
99
El equipo de seguridad del operador se compone principalmente de ropa
de protección y un sistema de respiración aprobado y hermético para la
operación de sandblasting. Todo el personal que trabaja en la cercanía
del área de arenado debería llevar las mencionadas protecciones. Ningún
polvo es seguro al respirarlo.
Para prevenir lesiones y enfermedades el uso del equipo de protección
personal es absolutamente necesario tanto para los operadores como
para los que trabajen en el área. Deben probarse los respiradores para el
proceso de arenado y deben ser aprobados por el organismo pertinente.
(11)
100
NORMATIVIDAD PARA EL PROCESO DE SANDBLASTING (12)
Los trabajos de preparación de superficies están normalizados por varias
asociaciones internacionales. Las normas definen la terminación deseada
o sea el grado de granallado a alcanzar. Algunas normas son de
comparación visual utilizando probetas de acero, discos comparadores o
fotografías y otras normas solo son escritas. Todas ellas están sujetas a
un vasto grado de interpretación y aplicación de las especificaciones
dadas por los usuarios, inspectores, aplicadores y otros.
Las normas de mayor utilización en toda América Latina son las
siguientes:
Normas SSPC Steel Structures Painting Council Pittsburgh USA
Normas SIS Swedish Standards Institution Stockholm Suecia
La metodología utilizada se basa en la comparación de la superficie
tratada con el patrón de la norma, fotografías en el caso de la norma SSPC
y transparencias en el caso de la norma SIS.
GRADOS DE HERRUMBRE UTILIZADOS EN AMBAS NORMAS
Grado A: Superficie de acero con la capa de laminación intacta en toda
la superficie y prácticamente sin corrosión.
101
Grado B: Superficie de acero con principio de corrosión y en la cual la
capa de laminación comienza a despegarse.
Grado C: Superficie de acero en donde la capa de laminación ha sido
eliminada por la corrosión o la capa de laminación puede ser eliminada
por raspado, pero en la cual no se han formado en gran escala
cavidades visibles.
Grado D: Superficie de acero en donde la capa de laminación ha sido
eliminada por la corrosión y se han formado en gran escala cavidades
visibles.
NORMA EUROPEA SIS 05 5900. La norma define, para superficies de
acero laminadas en caliente los cuatro grados diferentes de herrumbre,
antes enunciados como A, B, C, D. Partiendo de cada grado de herrumbre
se definen grados de preparación de superficie, codificados como:
ST 2 y ST 3: para raspado y cepillado
Sa 1, Sa 2, Sa 2 1/2, Sa 3 mediante proyección de partículas abrasivas
(arenado- granallado)
Así se combinan el punto de partida (superficie previa al granallado) y la
terminación final (superficie ya granallada). Como ejemplo, si se parte de
un grado de herrumbre "B" y se logra un grado de preparación Sa 2 1/2 el
trabajo se define como B Sa 2 1/2. También los grados de preparación
superficial están descriptos con palabras pero las ilustraciones siempre
proporcionan una información más precisa.
Grados de preparación por raspado y cepillado manual con cepillo
de acero
Las superficies de acero se limpiarán para quitar el aceite, grasa, etc., y
las capas gruesas de óxido se sacarán con un cincel antes del tratamiento.
Grado St 2. Raspado, cepillado manual con cepillo de acero - cepillado
a máquina- esmerilado a máquina- etc. de una manera minuciosa.
102
Mediante el tratamiento se quitarán las capas sueltas de laminación, el
óxido y las partículas extrañas. Luego se limpiará la superficie con un
aspirador de polvo, aire comprimido limpio y seco o un cepillo limpio.
Entonces deberá adquirir un suave brillo metálico. El aspecto deberá
coincidir con las figuras de la designación St 2.
Grado St 3. Raspado, cepillado manual con cepillo de acero, cepillado
a máquina esmerilado a máquina, etc. de una manera muy minuciosa.
La superficie se tratará como en el grado St 2 pero de una manera
mucho más minuciosa. Después de quitar el polvo, la superficie deberá
presentar un claro brillo metálico y su aspecto deberá coincidir con las
figuras de la designación St 3.
Grados de preparación por proyección de abrasivos
Las superficies de acero se limpiarán para quitar el aceite, grasa, etc. y
las capas gruesas de óxido se sacarán con un cincel antes del tratamiento.
Grado Sa 1 Arenado-Granallado ligero: se quita la capa suelta de
laminación, el óxido suelto y las partículas extrañas sueltas. El aspecto
deberá coincidir con las figuras para Sa 1.
Grado Sa 2 Arenado-Granallado minucioso: se quita casi toda la
capa de laminación y de óxido y casi todas las partículas extrañas.
Deberá adquirir entonces un color grisáceo y su aspecto deberá
coincidir con las figuras de la designación Sa 2.
Grado Sa 2 1/2 Arenado-Granallado muy minucioso: Las capas de
laminación, óxido y partículas extrañas se quitan de una manera tan
perfecta que los restos sólo aparezcan como ligeras manchas o rayas.
Su aspecto deberá entonces coincidir con las figuras de la designación
Sa 2 1/2.
103
Grado Sa 3 Arenado-Granallado a metal blanco: Toda la capa de
laminación, todo el óxido y todas las partículas extrañas se quitan sin
dejar ningún resto de contaminante. Deberá adquirir un color metálico
uniforme y coincidir con las figuras de la designación Sa 3.
NORMA AMERICANA SSPC VIS 1- 89
Al igual que la norma europea, la SSPC define cuatro grados de
herrumbre (A, B, C, D) equivalentes y partiendo de éstos se definen
distintos grados de preparación:
Grado SSPC SP7 Granallado / Arenado Rápido
Grado SSPC SP6 Granallado / Arenado Comercial
Grado SSPC SP10 Granallado / Arenado cercano a metal blanco
Grado SSPC SP5 Granallado / Arenado a metal blanco Como ejemplo,
si se parte de un grado de herrumbre "B" y se logra un grado de
preparación SP 10 el trabajo se define como B SP 10.
Grado SSPC SP7 Arenado – Granallado Rápido: la superficie debe
verse libre de aceite, grasa, polvo, capa suelta de laminación, óxido
suelto y capas de pintura desprendidas. Conserva la capa de
laminación donde está firmemente adherida. Estas partes no deben
desprenderse mediante un objeto punzante. Es utilizado sólo en los
casos de condiciones muy poco severas y presentará áreas de
probables fallas.
Grado SSPC SP6 Arenado – Granallado Comercial: la superficie debe
verse libre de aceite, grasa, polvo, óxido y los restos de capa de
laminación no deben superar al 33% de la superficie en cada pulgada
104
cuadrada de la misma. Los restos deben verse sólo como de distinta
coloración. Generalmente se lo especifica en aquellas zonas muy poco
solicitadas sin ambientes corrosivos.
Grado SSPC SP10 Arenado – Granallado cercano a metal blanco:
la superficie debe verse libre de aceite, grasa, polvo, óxido, capa de
laminación, restos de pintura y otros materiales extraños. Se admite
hasta un 5% de restos que pueden aparecer sólo como distinta
coloración en cada pulgada cuadrada de la superficie. Es la
especificación más comúnmente utilizada. Reúne las características de
buena preparación y rapidez en el trabajo. Se lo utiliza para condiciones
regulares a severas.
Grado SSPC SP5 Arenado a metal blanco: la superficie debe verse
libre de aceite, grasa, polvo, óxido, capa de laminación restos de
pintura sin excepciones. Es utilizada donde las condiciones son
extremadamente severas, con contaminantes ácidos, sales en
solución, etc.
105
MUESTRAS DE DISTINTOS GRADOS DE PREPARACIÓN DE
SUPERFICIES
(12)
106
TECNOLOGÍA DEL PROCESO DE SANDBLASTING (13)
Dicho sistema fue ideado para limpiar o grabar un determinado acabado
sobre una superficie. Esto se logra bombardeando al sustrato con
partículas abrasivas expulsadas por aire comprimido a través de una
boquilla.
En realidad, el sandblasting se originó como una forma mecánica para
reemplazar el proceso de erosión natural de distintos materiales y para la
limpieza en superficies muy grandes, como pudiera ser una plataforma
petrolera o un barco. El primer antecedente data de 1870 en Inglaterra,
donde Benjamin C. Tilgman elaboró un dispositivo patentado para
sopleteo con chorro de abrasivos.
A lo largo de los años, a esta tecnología se le han añadido diferentes
propósitos, más el criterio de operación siempre ha sido el mismo. En
México, este sistema comenzó a aplicarse aproximadamente en la década
de los 50. En aquella época, casi todos los equipos provenían del
extranjero.
Aunque en esta ocasión nos centraremos en el potencial del sandblasting
para esmerilar vidrio y acrílico, vale la pena mencionar que esta técnica
posee varios usos comunes, tales como grabar artículos promocionales,
preparar superficies a pintar o recubrir; remover oxidación e impurezas;
quitar pintura; matizar metales no ferrosos; pulir materiales opacos;
deslavar mezclilla, dar anclaje o rugosidad a superficies lisas; entre otras.
107
El equipo
Antes de adquirir un equipo, determinar qué tipo de productos y servicios
se va a llevar a cabo. Hecho esto, se podrá pasar a designar el área de
trabajo, es decir, el espacio donde realizará el proceso de chorreado y
controlará, en todo momento, la contaminación y residuos producidos.
Esta área puede ser un cuarto, una cabina o un espacio abierto. Lo
esencial es tener las dimensiones suficientes para poder introducir,
colocar y trabajar la pieza que desee intervenir.
Si se está considerando producir aplicaciones de gran tamaño -como el
esmerilado de ventanales o puertas de cristal, vidrio o acrílico- lo mejor
será acondicionar un área de trabajo específica. Si sus aplicaciones son
pequeñas o poco voluminosas -como es el caso de los grabados artísticos
en vidrio, la limpieza de piezas pequeñas y el mantenimiento de moldes-
buscar hacer una cabina.
Las cabinas son casetas selladas donde se lleva a cabo el proceso de
sandblasting. Dado que el operador trabaja desde el exterior, puede
prescindir del equipo de seguridad. Asimismo, los colectores de polvo
internos permiten recuperar un porcentaje considerable del abrasivo para
su reutilización. Usualmente, estos equipos son los preferidos por quienes
buscan realizar artículos promocionales, personalizados o publicitarios,
así como grabar sustratos como vidrio, cerámica, losa, loseta, mármol,
azulejo y acrílico. También suelen utilizarse para avejentar madera y
satinar metal.
Se encuentra diferentes modelos en el mercado, tales como “ostras” (las
cuales permiten el ingreso de las piezas por la parte superior) y
“ranuradas”. Estas últimas están diseñadas para esmerilar, grabar o
limpiar piezas planas cuyas dimensiones superen a las de la cabina, ya
que el diseño de la máquina permite deslizarlas por la parte posterior del
equipo a medida que trabaja.
108
Ya sea que se opte por una cabina o un área de trabajo grande, debe
contar con los siguientes elementos:
Sistema de chorreado
Hay dos sistemas principales de sandblasting. El primero, denominado
“sistema de succión”, consiste en el paso de aire a través de una cámara
de vacío que succiona las partículas abrasivas, expulsándolas por una
boquilla.
Algunas de sus aplicaciones más comunes son el grabado en vidrio, la
limpieza de capas de pintura sobre metal y el acabado antiguo para
maderas. Los modelos de las series SSP-1 y SSP-2 de Chipaxa están
pensados como equipos portátiles de baja capacidad.
El segundo es el “sistema de presión”, el cual funciona a través de una
olla dentro de la cual se introduce aire. Al presurizarse, comenzará a sacar
el abrasivo con la presión producida por el compresor. Este sistema es
utilizado principalmente en el ramo industrial y comercial para la limpieza
a profundidad y preparación de diferentes superficies.
La diferencia principal entre ambos radica en que el sistema de succión
está diseñado para trabajos de baja producción, mientras que el
presurizado es utilizado por quienes necesitan obtener tirajes altos, ya que
estos sistemas marchan hasta 4 veces más rápido que los primeros.
Chipaxa cuenta con tanques presurizados desde 35 kg hasta 400 kg de
capacidad de arena que se ajustan a distintas necesidades.
Por ejemplo, su modelo EC-17 -construido con una capacidad de 35 kg-
es un equipo fácil de transportar, ideal para un bajo requerimiento de
producción. Por otro lado, el EC-35 es similar al modelo anterior, sólo que
éste le brindará más tiempo de operación continua, dado que el tanque
posee el doble de capacidad (70 kg). A su vez, Copromex ofrece la línea
«Job», la cual abarca de 35 kg a 1,00 kg de capacidad de almacenaje.
109
Mangueras
Se emplean para transportar tanto aire, como abrasivos. Las que se
utilizan para el primer propósito son de hule y duran alrededor de 3 años.
Aunque su trabajo se limita a transportar aire, se recomienda revisar
periódicamente para detectar fugas y asegurar la eficiencia.
Las segundas son de hule reforzadas con 2 o 4 capas de cuerdas de
poliéster, lo cual las dota de mayor resistencia ante el desgaste de las
partículas.
Boquillas
Esta pieza tiene la función de reducir el área de salida con el fin de
incrementar la presión y eficientar el proceso de sopleteo. Se elige en
función del equipo y el tipo de aplicación. Éstas se clasifican de acuerdo
al diámetro y el tipo de material del cual están compuestas.
Las boquillas de diámetro recto ofrecen un patrón delgado, el cual resulta
útil para sustratos con superficies angostas o trabajos dentro de cabinas,
tales como la escultura en piedra.
En cambio, las de diámetro venturi forman un patrón amplio y aumentan
la velocidad del abrasivo en un 100% a la misma presión. Las boquillas
doble venturi están modificadas para contar con dos boquillas en serie
que incrementan el tamaño del patrón y minimizan la pérdida de velocidad
del abrasivo.
Por último, las de entrada ancha tienen una entrada más grande que las
venturi, así como un diámetro de salida grande y divergente. Al
combinarse con mangueras y/o tubería del mismo diámetro (1-1/4”), la
producción incrementa en un 15% sobre los dispositivos con boquillas
más chicas.
110
Los materiales más comunes son la cerámica, el hierro vaciado y el
carburo de tungsteno, siendo el primer par más económico pero con una
longevidad de 2 a 4 horas de servicio continuo. Por otro lado, el tercer tipo
implica una mayor inversión pero cuenta con 300-800 horas de servicio
continúo.
Compresor de aire
El aire comprimido es un componente esencial, ya que condiciona la
velocidad y la manera de operar. Se trata del mismo aire del ambiente
que, al colocarlo en un dispositivo especial, aumenta su presión al reducir
su volumen. Usualmente son equipos portátiles que pueden ser
remolcados.
Se utilizan dos tipos de compresores:
Dinámico: Éstos incrementan la presión del aire a través de una
transferencia de energía cinética-energía/velocidad con el rotor. Esta
energía se convierte, a su vez, en un incremento de presión estática
cuando el aire pasa por un difusor.
De desplazamiento positivo: Por lo general, se emplean para altas
presiones o poco volumen. Por cada movimiento del eje de un extremo
al otro tenemos la misma reducción en volumen y el correspondiente
aumento de presión (y temperatura).
Entre las marcas principales que ofrecen estos equipos encontramos los
modelos de Atlas Copco (distribuidos por Grupo Horus y Compresores La
Silla), así como Ingersoll y Sullair.
Extractor de polvos
Ayuda a tener buena visibilidad y a evitar que los residuos contaminen las
áreas cercanas a la zona de trabajo. Su misión es atraer el polvo inservible
suspendido en el aire. Los hay tanto para cabinas como para cuartos.
111
Equipo de seguridad
Cuando se trabaja con materiales abrasivos a presión, se entra en
contacto directo con el rebote mismo producido por el impacto de las
partículas y la contaminación generada en el proceso. Para proteger su
integridad, el operador debe cubrir las siguientes partes de su cuerpo:
cabeza, tronco y extremidades (brazos, manos, piernas y pies). La zona
que resguarda la cabeza debe contar con aire filtrado.
Abrasivos
Aunque todo el equipo anterior es indispensable para el proceso, en
realidad es el abrasivo quien hace todo el trabajo. Hoy en día contamos
con 57 tipos de materiales que nos ofrecen diferentes acabados y
opciones de acabados o limpieza. Su aplicación o trabajo definirá el tipo
de abrasivo que use.
Para elegir su mejor opción, tome en cuenta los siguientes puntos:
- Tamaño. En este caso, procure adquirir partículas pequeñas, ya que
éstas dejan perfiles superficiales y son ideales para metales de poco
calibre, madera, plástico, cerámica y otras superficies delicadas como
vidrio y acrílico. Suelen ser las más utilizadas para grabar gráficos o
diseños que necesiten de precisión en el corte del abrasivo.
- Forma. Hay dos formas de partículas esenciales: las angulares y las
esféricas. Las primeras trabajan mejor cuando se trata de desprender
capas pesadas de pintura y corrosión, mientras que las segundas son
útiles para remover escamas de fabricación.
- Fragilidad. Es la tendencia del abrasivo a fragmentarse en partículas
más pequeñas como consecuencia del impacto. Mientras más frágil
sea el abrasivo, menos veces puede ser reutilizado y más polvo
generará. Aspectos como la presión de aire, la dureza de la superficie
y la eficiencia del equipo condicionan la reutilización del abrasivo.
112
- Dureza. Este factor establecerá el efecto sobre la superficie. Si el
abrasivo es más duro que el sustrato, dejará un perfil sobre la
superficie. Si es más suave que la superficie, pero más dura que el
recubrimiento, solamente removerá el recubrimiento. Si es más suave
que el recubrimiento, solamente limpiará la mugre de la superficie sin
remover el recubrimiento. La escala de Mohs se emplea para medir la
dureza, siendo 1 tan suave como talco y 15 tan duro como el diamante.
- Densidad. Se trata del peso del abrasivo por volumen. Aunque es el
factor menos determinante, se debe tomar en cuenta cuando la
diferencia de densidades sea muy amplia entre los distintos materiales.
En la medida en que el material sea más denso, será mayor la energía
con que se impacte contra la superficie
Tomando en cuenta lo anterior, los abrasivos más utilizados en las
aplicaciones que nos interesan son:
- Óxido de aluminio.- Se trata de partículas angulares altamente
populares en el mercado dada su alta capacidad de reutilización (10-
25 veces), rapidez de acción y precisión en el corte. Es posible
diversificar sus resultados al regular adecuadamente la presión y
elección del tamaño de grano; usted podrá emplearlo para limpiar
materiales fuertemente adheridos a las superficies y grabar en vidrio,
cerámica y resinas. La generación de polvo del óxido de aluminio es
baja, por lo que se recomienda para cabinas y sistemas presurizados
en ambientes cerrados. Al ser una partícula angular con un alto nivel
de abrasión, su avance en la acción de corte es notablemente rápido
dejando un acabado mate.
- Carburo de silicio. Se trata del material con mayor dureza, reutilización
y filo, lo cual lo coloca entre los más caros del mercado. Es ideal para
realizar cortes finos, pero profundos (está ubicado en el punto 13 de la
escala de Mohs).
113
Cuando sus partículas chocan contra el sustrato y se fragmentan, no
pierden su filo. Su velocidad de acción lo hace uno de los favoritos
cuando se trata de hacer grabados sobre cerámica, vidrio y madera, ya
que permite un corte más profundo con menos tiempo de exposición.
El rango de tamaños es muy amplio, va desde los muy gruesos hasta
los muy finos lo que permite desarrollar una amplia gama de acabados
con este abrasivo. Al ser una abrasivo tan agresivo sobre las
superficies, lo es también en el desgaste del equipo y consumibles, por
lo que es importante que utilice boquillas de boro y recubra las paredes
del área de trabajo con lámina de hule o acero.
Entre los lugares que pueden beneficiarse con este sustrato encontramos
oficinas, hoteles, teatros, congresos, expos, escuelas, instituciones
gubernamentales, entre otras. Asimismo, puede crear diseños para
cubremesas de vidrio, leyendas de Misión/Visión/Valores; pantallas de
acrílico, mostradores, lobbies, directorios de pared y ventanales. También
puede utilizarlo para cubrir divisiones o paredes de vidrio o acrílico enteras
en despachos, salas de reuniones o cuartos que requieran mayor
privacidad. O bien, puede rotular líneas o formas geométricas para
espacios que soliciten observar o vigilar la presencia de personas en otros
sitios sin comprometer la sensación de privacidad.
Dado que su adhesivo puede ser removido con facilidad, presenta una
ventaja en cuestión de temporalidades cortas comparado con la técnica
que busca imitar. Además, ofrece un mayor grado de detalle en logotipos
y dibujos, ya que el vinil se corta con plotters automatizados. Por su parte,
el sandblasting puede ser más duradero y ofrecer acabados más lujosos,
más la superficie intervenida no puede ser redecorada y su costo es más
elevado. (13)
114
APLICACIONES DEL PROCESO DE SANDBLASTING (14)
La técnica de arenado a presión o comúnmente conocida por su nombre
en inglés, “sand blast”, es un recurso que optimiza tiempos y procesos de
trabajo en casi todo tipo de industrias.
Existe un sinfín de labores de corte industrial donde se aplica el
sandblasting. Esencialmente, este sistema de lanzamiento de arena o de
materiales abrasivos a presión es utilizado para remover impurezas u
oxidación en diversos tipos de superficies, ya sea para limpieza o para
prepararlas ante un proceso de pintura.
También se emplea en carpintería para darle a la madera un efecto
avejentado o, en herrería, para matizar y pulir metales opacos.
En el mercado podemos encontrar maquinaria para sand blast tan
potente, que llega a servir para remover placas de concreto y para la
limpieza a fondo de grandes estructuras metálicas.
Y por el contrario, también se comercializan equipos de sandblasteo para
trabajos finos como lo son el grabado en vidrio, madera o porcelana.
Este tipo de maquinaria resulta muy recurrente en negocios de publicidad
que se dedican a la elaboración de artículos promocionales. Seguramente
has tenido en tus manos alguna taza para café donde ha sido aplicada
esta técnica.
También se utilizan los sistemas de sand blast en industrias como la
química, metalmecánica, automotriz, constructoras o petroleras entre
muchas otras.
115
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 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 importante lograr el perfil de rugosidad del
material base, para garantizar una óptima adherencia del revestimiento.
116
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. (14)
ÁREAS EN LAS QUE SE UTILIZA EL PROCESO DE SANDBLASTING
INDUSTRIA TEXTIL (15)
Aunque puede considerarse que el ‘sandblasting’ (limpieza con arena) es
un riesgo emergente en el sector textil, el chorreado con arena es un
riesgo laboral conocido y regulado desde mediados del siglo pasado. La
paradoja es que, pese a ser conocido, se esté utilizando el sandblasting
para ‘gastar’ la ropa (especialmente la vaquera) y darle ese aspecto usado
y deslucido que piden los consumidores e imponen los cánones de la
moda.
Esta limpieza consiste en proyectar con fuerza un chorro de partículas
abrasivas contra una superficie, con aire comprimido o vapor,
generalmente. Debido a que la arena de sílice se utiliza frecuentemente
en este proceso, los trabajadores que realizan la limpieza abrasiva se
conocen frecuentemente como chorreadores de arena. Su labor es
necesaria en múltiples actividades industriales:
Eliminar o pulir irregularidades de las piezas de fundición.
Limpiar y eliminar la pintura del casco de un buque, edificios de piedra,
puentes de metal y otras superficies metálicas.
Terminar lápidas, grabar o glasear vidrio y realizar ciertas labores
artísticas.
Acabar ropa vaquera dándole el aspecto envejecido y gastado por
abrasión.
117
La arena de sílice utilizada en la limpieza abrasiva se fragmenta
típicamente en partículas finas y pasa al aire respirable que circunda al
trabajador-chorreador. La inhalación de dicho sílice parece producir una
reacción pulmonar más aguda que la sílice que no está recién
fragmentado. Este factor puede contribuir a la aparición de formas de
silicosis agudas y aceleradas entre los operarios de limpieza a presión de
arena.
Las partículas más pequeñas (aero-transportadas) son las más peligrosas
dado que son las que pueden alcanzar los bronquios. Generalmente se
considera que el tamaño por debajo del cual se presenta el riesgo de sufrir
silicosis se da para partículas inferiores a las 5 micras. A medida que el
polvo se acumula, los pulmones sufren daños y se hace más difícil
respirar. Uno de los síntomas típicos es la disnea (sofoco por falta de aire)
y, consecuentemente la astenia (fatiga, cansancio y debilidad, que llega a
ser invalidante). (15)
INDUSTRIA METALMECÁNICA (16)
El granallado es una técnica de tratamiento superficial por impacto con el
cual se puede lograr un excelente grado de limpieza y simultáneamente
una correcta terminación superficial. El proceso permite remover todo tipo
de revestimiento y contaminantes como pintura vieja, laminillas, arenas de
fundiciones, etc.
De manera más general, el granallado es el bombardeo de partículas
abrasivas a alta velocidad (65-110 m/s) que, al impactar con la pieza
tratada, produce la remoción de los contaminantes de la superficie. Con
esta remoción, se da un perfil de rugosidad que mejora el aspecto visual
de la pieza tratada y un anclaje para aplicar cualquier tipo de revestimiento
o pinturas.
118
El proceso de granallado es utilizado para:
Limpieza de piezas de fundición ferrosas y no ferrosas, piezas forjadas,
etc.
Decapado mecánico de alambres, barras, chapas, etc.
Shot Peenning (aumenta la resistencia a la fatiga de resortes, elásticos,
engranajes, etc.)
Limpieza y preparación de superficies donde serán aplicados
revestimientos posteriores (pintura, cauchos, etc)
Las máquinas de granallado deben diseñarse y escogerse de acuerdo a
la aplicación en donde se requiera.
Las granalladoras por turbinas centrífugas o por aire comprimido, además
de ser procesos económicos, rápidos y de simple operación, tiene la
enorme ventaja de ser un circuito cerrado, por lo tanto, evita la
contaminación ambiental sin ningún riesgo para los operarios ni el medio
ambiente. Las granalladoras sin aire son especiales para la limpieza de
óxido, pintura, cáscara, filos producidos por corte, concreto y preparación
de las superficies para el pintado.
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ (17)
Este sistema consiste en la limpieza de una superficie por la acción de un
abrasivo granulado expulsado por aire comprimido a través de una
boquilla. La limpieza con sand blast es ampliamente usada para remover
óxido, escama de laminación y cualquier tipo de recubrimiento de las
superficies preparándolas para la aplicación de un recubrimiento.
Arenado equipo consiste de 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. Inyectores vienen en
una variedad de formas, tamaños y materiales.
119
De carburo de boro es un material para inyectores, ya que resiste bien el
desgaste abrasivo. El sandblasting es aquel que remueve toda la
corrosión, inclusive aquella de los cráteres más profundos sin desgastar
de manera importante el material. Además, proporciona a la superficie un
acabado marcado que sirve de anclaje para volver a recubrir.
Este sistema consiste en la limpieza de una superficie por la acción de un
abrasivo granulado expulsado por aire comprimido a través de una
boquilla. La limpieza con "sandblasting" es ampliamente usada para
remover: Óxido, escama de laminación y cualquier tipo de recubrimiento
de superficie, preparándola para la aplicación del recubrimiento.
Además el proceso de sandblasting se usa en otras áreas como astilleros,
en la industria química, la industria petrolera. (17)
MATERIALES UTILIZADOS PARA EL TRABAJO DE SANDBLASTING
CON GRANALLADO (18)
Materiales abrasivos
En un gran número y diversidad de procesos industriales y artesanos se
requieren abrasivos, sustancias de elevada dureza que actúan sobre las
superficies de otros materiales menos duros para producir un desgaste en
su superficie a partir de un esfuerzo mecánico. El proceso de abrasión se
aplica para producir la forma final del material o mejorar su acabado
mediante diferentes técnicas, como el bruñido, el amolado y el lapeado,
según sea requerido. Estas sustancias pueden ser líquidas, en polvo,
mixtas o aglutinadas con aleaciones metálicas, resinas sintéticas o bien,
estar montadas en superficies rígidas o flexibles para producir
movimientos oscilantes y giratorios.
120
Para que conozcas más acerca de un abrasivo en esta ocasión
hablaremos de las características que debe reunir y de los diferentes tipos
de materiales de abrasión que existen hoy en día.
Como acabamos de mencionar, un material abrasivo presenta una alta
dureza, la que le permite desgastar otros materiales de estructura menos
dura a través de una acción mecánica. Es la dureza la propiedad más
importante que debe tener un abrasivo y esta se define como la oposición
o resistencia que presenta a sufrir alteraciones como abrasión, rayado y
penetración, entre otras, por otro material. La dureza se mide utilizando
diferentes escalas. La escala de Mohs es utilizada para ordenar diez
minerales diferentes según su nivel de dureza, siendo el más duro el
diamante, seguido del carburo de silicio, del óxido de aluminio, el esmeril
y el granate hasta llegar al talco, que tiene una dureza nivel cero.
El principio empleado para ordenar los materiales por su dureza en esta
escala se basa en la capacidad que tienen para rayar otro material más
blando. La escala de Rosiwal es también utilizada para medir la dureza y
con esta se parte de la pérdida de peso que tiene un material después de
ser sometido a un proceso de abrasión bajo condiciones normalizadas
para determinar la dureza en valores absolutos y no relativos, como ocurre
con la escala de Mohs.
La escala de Knoop también mide la dureza en valores absolutos y para
ello se basa en la profundidad que alcanza un grabado utilizando una
punta de diamante al aplicar una fuerza estándar. Otra característica que
distingue a un abrasivo es su friabilidad, es decir, la capacidad que tienen
sus granos para romperse y afilarse al someterse a tensión, esto para
producir nuevas aristas cortantes con ese material. La tenacidad es
también una propiedad necesaria, entendiéndose esta como la capacidad
de resistencia al desgaste del abrasivo.
121
Finalmente la capacidad de corte, relacionada también con la friabilidad
de la que acabamos de hablar, es una característica básica de cualquier
material abrasivo y en todo caso las rayas que produce en la superficie de
trabajo dependen de qué tan afiladas estén sus aristas.
Se identifican dos tipos de materiales abrasivos, los naturales y los
sintéticos, con propiedades específicas que los hacen más o menos
adecuados para determinadas aplicaciones. Los materiales naturales,
como su nombre lo indica, se extraen de la naturaleza y entre los más
importantes encontramos el cuarzo, el granate, el esmeril y el diamante.
El cuarzo como abrasivo es conocido por el nombre de arena silícea y es
de bajo costo, razón por la que sea el más utilizado. Este material se utiliza
para fabricar lijas, bloques o discos y en sistemas de abrasión de chorro
de arena a presión. La dureza del cuarzo en escala de Mohs es de 7
(recordemos que el 10 es el más alto nivel de dureza en esta escala) y en
la escala de Knoop su dureza se encuentra entre 8.000 y 9.000.
El granate, también conocido como almandita se encuentra en diferentes
variedades y en general se emplea para fabricar lijas, especialmente para
la industria de la madera. La dureza del granate en la escala de Mohs es
de 7.5-8, es decir, es más duro que el cuarzo.
El esmeril, por su parte es el abrasivo más empleado a lo largo de la
historia y se trata de una roca que se procesa para obtener polvo abrasivo.
El esmeril se compone de óxido de aluminio y trazas de hierro, cromo,
titanio, manganeso, níquel, silicato y vanadio, principalmente, y se utiliza
en herramientas para cortar, en piedras de afilar o esmeriladoras y en
herramientas para pulir metales, entre otras.
122
La clasificación de dureza en la escala de Mohs del esmeril es de 9.
Finalmente, otro abrasivo natural es el diamante, considerado el material
más duro conocido y al que se le otorga el 10 en la escala de Mohs y en
la de Knoop de 70.000. El diamante es un cristal de tipo transparente
compuesto por átomos de carbono que tiene un amplio uso en entornos
industriales.
En el grupo de abrasivos sintéticos, fabricados a partir de procesos en los
que se emplean diferentes materias primas y reactivos químicos
encontramos el óxido de aluminio, el carburo de silicio, el nitruro de boro
cúbico y el diamante sintético. El óxido de aluminio, también llamado
corindón es el más utilizado para fabricar herramientas abrasivas. Se trata
de un grano de alta dureza, 9,2 en escala de Mohs y de 20.000 en la
escala de Knoop, de corte frío.
Es un material de larga duración y puede fracturarse bajo presión para
producir nuevas aristas cortantes, altamente recomendable para trabajar
con materiales blandos. Por otra parte, el carburo de silicio o carborundo
se procesa en un horno eléctrico a altas temperaturas a partir de arena de
sílice, sal, aserrín y coque residual de petróleo dando como resultado una
masa de cristales de dureza 9,6 en la escala de Mohs y de 25.000 en la
escala de Knoop.
El carburo de silicio tiene un alto índice de fractura, lo que lo convierte en
el abrasivo más cortante ideal para realizar acabados finos sobre piedra y
otros materiales duros. Se utiliza para elaborar discos de corte de metal,
lijas y pastas para esmeril, entre otros. El nitruro de boro cúbico se obtiene
al someter a altas temperaturas y presiones al nitruro de boro hexagonal.
Este abrasivo se caracteriza por tener una buena estabilidad al calor y
dureza de 45.000 en la escala de Knoop, sin presentar reacciones
químicas al trabajar con hierro, como es el caso de otros materiales
empleados para la abrasión.
123
Se utiliza con aglomerantes galvánicos, resinas cerámicas y sintéticas o
con aglomerantes metálicos para mejorar su tenacidad y en general se
emplea en la fabricación de herramientas de corte diseñadas para
mecanizar aceros y hierros fundidos.
Mientras tanto, las propiedades del diamante sintético puede tener el
mismo nivel de dureza que el diamante natural, pero en general los
fabricantes varían sus propiedades a partir de las necesidades que
desean cubrir. La limitación de usar este material como abrasivo es que
no puede emplearse para trabajar con aleaciones ferrosas a altas
velocidades pues el carbono que contiene es soluble en hierro a altas
temperaturas. Además de estos materiales, se utiliza óxido cerámico y
mezclas de óxido de circonio y de aluminio como nuevos abrasivos con
aplicaciones en procesos en los que se necesita un gran arranque de
material. (18)
RESULTADOS EN SUPERFICIES METALICAS, DEL USO DE
SANDBLASTING CON GRANALLADO PARA SU MANTENIMIENTO
(19)
Durante muchas décadas, el chorro de arena abrasivo ha sido importante
para la limpieza y preparación de superficies a ser revestidas. Se utiliza
aire comprimido para propulsar partículas abrasivas a altas velocidades
sobre una superficie revestida o no revestida.
Mientras que el arenado abrasivo es tecnológicamente sencillo, el
convertir de manera segura una mezcla de partículas abrasivas y aire
comprimido en un tratamiento efectivo, requiere planificación y
preparación así como herramientas y equipos diseñados de acuerdo a
solidos principios de ingeniería, así como la combinación de esos
elementos con una adecuada destreza del operador y el uso del buen
juicio.
124
Un importante primer paso exige una evaluación bien completa de la
superficie a ser tratada, del ambiente que rodea el objeto o estructura y
del conocimiento de los requisitos del trabajo a efectuarse, como por
ejemplo, el grado de limpieza requerido y especificado para la aplicación
del revestimiento. También debe realizarse un análisis de los riesgos
implícitos del trabajo a realizar, lo cual ayudará en la planificación del
proyecto mediante la identificación anticipada de los asuntos y elementos
críticos (tales como remover pintura con contenido de plomo o que
abrasivo utilizar para la tarea) y que deben ser tomados en consideración
en lo concerniente al equipo y al personal.
USOS SAND BLAST
Entre los usos y aplicaciones más comunes del sand blast encontramos:
- Dar acabados en madera, acero, resina y plástico
- Limpieza de muros de ladrillo y piedra
- Remoción de graffitis
- Limpieza de estructuras metálicas
- Preparación de materiales para aplicación de recubrimientos
- Remover oxidación e impurezas
- Quitar pintura y otros acabados
- Esmerilar vidrio y acrílico
- Matizar metales no ferrosos
- Pulir materiales opacos
- Limpiar moldes permanentes para fundición
- Retirar impurezas de soldadura
- Renovar partes para maquinaria, equipo y engranes
- Remover placas de concreto
BENEFICIOS DE USAR EL SAND BLAST
- Optimiza resultados con mayor uniformidad
- Abate costos en mano de obra
- Minimiza tiempos de trabajo
- Reduce tiempos de mantenimiento
- Obtiene mayor anclaje y adherencia de recubrimientos
125
- Consigue mayor pureza del material con un mínimo de esfuerzo
El chorreado se realiza al aire libre, en salas de chorreado o en cabinas.
En el caso de un buque o una estructura de gran tamaño se ejecuta con
unidades móviles de chorreado.
Durante la realización de esta tarea los granos de arena impactan con
gran energía en las piezas metálicas objeto de tratamiento. La arena se
fragmenta en partículas muy finas, liberándose al ambiente polvo de sílice
cristalina. Una parte importante de este polvo está formado por partículas
de tamaños que corresponden a lo que se denomina “fracción respirable”,
no visible a simple vista, que penetra hasta los alvéolos pulmonares,
pudiendo causar daños graves en el sistema respiratorio. (19)
7. Antecedentes de la investigación
- Tesis “DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN PROTOTIPO DE UNA
ESTACIÓN DE LIMPIEZA MECÁNICA MEDIANTE EL PROCESO DE
SANDBLASTING UTILIZANDO GRANALLA MINERAL EN CICLO
CONTINUO PARA UNA UNIDAD DE MANTENIMIENTO Y
TRANSPORTE”, de TORRES JARAMILLO, SANTIAGO RAMIRO, de la
Carrera de Ingeniería Mecánica, de la Universidad de las Fuerzas Armadas
ESPE, Sangolquí - Ecuador, 2013, cuya conclusión más importante es “El
diseño de los sistemas de extracción de polvo y reutilización de abrasivo,
son necesarios para alcanzar un nivel óptimo de la estación, pues sin estos
no existiría un correcto uso del equipo sandblasting y se desperdiciaría
el material abrasivo”. Lo que va a permitir al investigador, identificar los
principales aspectos del proceso de granallado en la limpieza de
superficies.
126
- Tesis “OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE PREPARACIÓN DE
SUPERFICIE EN EL SERVICIO INDUSTRIAL DE LA MARINA”, de Jaime
Miguel Mariano Saldarriaga Muñoz de la Facultad de Ingeniería, de la
Universidad de Piura, de Piura - Perú, 2006, cuya conclusión más
importante es “La propuesta de implementación de los diferentes equipos
que hacen posible el uso de chorros de agua a ultra alta presión, no son
más que la aplicación de la tecnología e instrumentación usada
actualmente a nivel mundial. Y es precisamente esta propuesta de
preparación de superficie para el Servicio Industrial de la Marina, la que
ofrece ventajas tanto para el proceso de mantenimiento de las diferentes
embarcaciones navales y particulares que ingresan al dique seco de la
mencionada organización; así como para la conservación socio-ambiental”.
Lo que va a permitir al investigador, ver los criterios técnicos de la
preparación de superficies.
8. Objetivos
- Establecer si es posible la mejora de los procesos de limpieza mecánica
de superficies metálicas.
- Determinar lo que se debe considerar para brindar, una preparación de
calidad en áreas metálicas, garantizando su longevidad.
- Identificar las normas a considerar para el proceso de Sandblasting en
actividades de mantenimiento.
- Definir si la metodología Sandblasting con granallado, es la apropiada
para usarla en aplicaciones de mantenimiento de superficies metálicas.
127
9. Hipótesis
Dado que, la tecnología de tratamiento de superficies ha dado un gran salto
con opciones diferentes a los fosfatos, que en sinergia con desengrasantes
exentos de alcalinidades fuertes y acideces fuertes, logran conformar
sistemas confiables, de excelente desempeño como capa pre-pintura; es
probable que, disponiendo de un estudio de los principales productos para
granallado, que se fundamentan en el proceso de sandblasting, en tareas de
limpieza y preparación de superficies, en variados tipos de industrias,
Arequipa - Perú, 2019, se pueda mejorar el mantenimiento de las superficies
metálicas.
128
PLANTEAMIENTO OPERACIONAL
1. Metodología de la investigación
Nivel y tipo de investigación
El nivel de investigación, es el explicativo, ya que se va a tratar de dar un
procedimiento de solución al problema planteado, y el tipo es el de una
investigación aplicada, ya que se va a utilizar los resultados obtenidos, en la
práctica, como una solución al problema.
Diseño de investigación y casos de estudios concretos
El diseño de la investigación es no experimental, con el estudio de algunos
casos reales, utilizando una estrategia de estar en el campo donde se
desarrollan los hechos, lo que permitirá lograr los objetivos planteados.
2. Técnicas e instrumentos de recolección de datos
VARIABLE INDICADOR SUBINDICADOR TECNICA INSTRUMENTO
Mantenimiento
de superficies
Limpieza Seguridad
Observación
Ficha de
Observación de
Campo
Estándares
Preparación Calidad
Adherencia
Metodología
de
Sandblasting
con granallado
Proceso Equipos
Comunicación Encuesta Normatividad
Aplicaciones Tecnología
Áreas
129
a. Para la variable “Mantenimiento de superficies”, se utilizará la técnica de la
Observación, con la aplicación de la siguiente Ficha de Observación de
Campo:
FICHA DE OBSERVACIÓN DE CAMPO
N/O CARACTERÍSTICA ATRIBUTOS
1. Mantenimiento de
superficies
( ) Bueno ( ) Regular ( ) Malo
2. Limpieza de superficies ( ) Tradicionales ( ) Antiguos ( ) Modernos
3.
Normas de seguridad
en la limpieza de
metales
( ) Adecuada ( ) Regular ( ) Inadecuada
4. Estándares de limpieza
de metales
( ) Buena ( ) Regular ( ) Mala
5.
Preparación de las
superficies para su
mantenimiento
( ) Siempre ( ) A veces ( ) Nunca
6.
Calidad de la
preparación de las
superficies
( ) Aceptables ( ) Normales ( ) Inaceptables
7. Adherencia de las
superficies
( ) Buena ( ) Regular ( ) Mala
b. Para la variable “Metodología de Sandblasting con granallado”, se utilizará
la técnica de la Comunicación, con la aplicación del instrumento de
recolección de datos de la Encuesta:
130
ENCUESTA
1. ¿Conoce cómo se da el proceso de granallado?
a) Si
b) No
2. ¿Aplica el proceso de sandblasting para la preparación de superficies?
a) Si
b) No
c) A veces
3. Considera que aplicar el proceso de granallado ayudaría a disminuir
costos.
a) Si
b) No
c) No sabe
4. ¿Conoce usted si existen diferentes tipos de granallado en el proceso?
a) Si
b) No
c) Tal vez
5. ¿Qué material deteriora más la maquina?
a) Con arena
b) Con granalla
6. ¿Considera que el proceso de sandblasting es contaminante para el
operador y el ambiente de trabajo?
a) Si
b) No
c) A veces
131
7. ¿Cuál es el fin de que se realice el proceso de sandblasting?
a) Alargar la vida útil del material
b) Darle mayor rigurosidad
c) Limpiar el óxido de la estructura
8. ¿Conoce usted las normas para el proceso de sandblasting en actividades
de mantenimiento?
a) Si
b) No
9. ¿Considera que el proceso de Sandblasting con granallado, es ideal para
aplicarla en mantenimiento de superficies metálicas?
a) Si
b) No
c) Tal vez
10. ¿Considera que los equipos a usar en el proceso de sandblasting, son
caros?
a) Si
b) No
c) A veces
11. ¿Piensa que al aplicar de esta metodología de sandblasting, brinda mayor
calidad en el producto entregado?
a) Si
b) No
c) Tal vez
12. ¿Considera que a través del proceso de sandblasting, el producto tiene
mejor acabado?
a) Si
b) No
c) A veces
132
3. Campo de verificación
3.1 Ubicación espacial
La presente investigación se realizará en la ciudad de Arequipa, teniendo
como base de estudio a los principales productos para granallado que se
fundamenta en el proceso de sandblasting en variados tipos de industria,
en donde se aplicaran los instrumentos para la recolección de datos.
3.2 Ubicación temporal
La presente investigación tendrá una duración aproximada de dos meses
del año en curso 2019, en las principales industrias de la ciudad de
Arequipa.
3.3 Unidades de estudio
Para la variable “Mantenimiento de superficies”, se utilizará la técnica de
la Observación, con diez (10) fichas de observación de campo, a
manuales e informes técnicos, disponibles en el mercado, de productos
para granallado que se fundamentan en el proceso de sandblasting en los
diferentes tipos de industria, en la ciudad de Arequipa, 2019.
Para la variable “Metodología de Sandblasting con granallado”, se utilizará
la técnica de la Comunicación, con cuarenta (40) encuestas aplicadas a
trabajadores, clientes y personal de empresas relacionadas, sobre la
limpieza y preparación de superficies metálicas, en la ciudad de Arequipa,
2019.
133
4. Estrategias de recolección de datos
Organización
Se coordinará con los funcionarios y trabajadores de entidades relacionadas
al trabajo de limpieza y preparación de superficies metálicas, en la ciudad de
Arequipa. De igual manera con especialistas y operadores de procesos de
granallado o arenado, así como con los talleres que usan el proceso de
sandblasting, seleccionadas en la ciudad de Arequipa.
Se pondrá énfasis en tener un amplio panorama acerca de las distintas
posiciones presentes en el mantenimiento de superficies metálicas,
relacionado a su limpieza y preparación, particularmente las que usan
procesos de granallado o arenado, considerando el procedimiento y los costos
respectivos, en los últimos años.
Adicionalmente se hará un pequeño análisis técnico de los talleres
relacionados, donde se conocerá los procedimientos de mantenimiento de
superficies metálicas, en base a su limpieza y preparación, para aplicaciones
específicas disponibles en el mercado.
Limitaciones
El área de estudio sobre el mantenimiento de superficies metálicas, se
delimitará a la limpieza y preparación, en las entidades que lo necesitan en el
cercado de la ciudad de Arequipa - Perú.
La confiabilidad de los resultados arrojados por la ficha de observación de
campo y la encuesta, será en base a la veracidad de la observación y al estado
de ánimo en que se encuentren las personas encuestadas, en los
documentos y personas.
El estudio de la propuesta, quedará sujeto a las personas encargadas de llevar
a cabo la estrategia de calidad en el servicio. La estrategia a estudiar será
únicamente para entidades medianas de servicio adecuado, debido a que se
adaptará al tamaño y organización de la misma.
134
La mayor parte de las referencias a utilizar, no han sido aplicadas a medianas
instituciones relacionadas al mantenimiento de superficies metálicas, por lo
que resultará difícil adaptarla a éstas. Las sugerencias que se harán, serán
desde un punto de vista técnico y administrativo, para la correcta aplicación
de las mismas y será necesario que personal especialista las revise.
Teniendo en cuenta la delimitación social, las instituciones seleccionadas
atienden a sectores de la población ubicados en casi todos los niveles
socioeconómicos del Cercado de la ciudad de Arequipa, inclusive algunas de
ellas trabajan con el sistema relacionado, de empresas privadas.
Resultados de la investigación
Se utilizará documentos reales, así como información de equipos modernos
de medición de mantenimiento de motores diésel de maquinarias industriales
y mineras. Para poder realizar con mayor precisión y detalle el análisis
estadístico, se utilizará el lenguaje de programación del Excel, dentro del
paquete informático del Office de Microsoft, aprovechando las opciones de
cálculo estadístico con operaciones y fórmulas, así como los gráficos
estadísticos respectivos. En algunos casos también se utilizará la herramienta
de las tablas del Word.
Análisis de la información
Luego de sistematizar los datos que se obtengan de la realidad, se procederá
a realizar un análisis y discusión detenido de los resultados, de tal manera de
conocer lo más real posible, las fortalezas, amenazas, debilidades y
oportunidades de las entidades relacionadas al mantenimiento de superficies
metálicas, preferentemente en lo relacionado a la limpieza y preparación,
seleccionadas para el trabajo de investigación.
135
El investigador pondrá todo el esfuerzo, particularmente en la discusión de los
resultados, ya que será fundamental en el trabajo de investigación, sobre todo
porque al operacionalizar las variables, indicadores y sub-indicadores,
permitirá que se pueda determinar su nivel de medición, de tal manera de
considerar aceptable las conclusiones, sugerencias y propuesta.
Conclusiones
La investigación se terminará, formulando las conclusiones correspondientes
al logro de los objetivos y a la validación de la hipótesis, dando especial
importancia a la discusión que se haya realizado sobre cada sub-indicador,
operacionalizado y analizado con los resultados obtenidos de la realidad.
Sugerencias
Finalmente se propondrán las sugerencias, provenientes principalmente de
cada una de las conclusiones, tratando de realizar un aporte que pueda servir
a aquellas instituciones que tengan la necesidad o deseen realizar el
mantenimiento de superficies metálicas, en el Cercado de la ciudad de
Arequipa, 2019.
Propuesta
Luego de culminar la discusión, se presentará una propuesta de un perfil que
pueda permitir el mantenimiento de superficies metálicas, con las debidas
técnicas, equipos y tecnología de procesos de granallado moderno,
debidamente adecuados, que presente un grado de responsabilidad y
compromiso social, buscando la satisfacción de las instituciones
comprometidas.
136
FICHAS TÉCNICAS
137
FICHA TÉCNICA 1
Observador: Clever Apaza Apaza Registro: Para la variable “Mantenimiento de superficies”
Metodología: Observación de campo localizada Diseño muestral: Se realizó a una muestra dirigida a manuales e informes
técnicos, disponibles en el mercado, de productos para granallado que se
fundamentan en el proceso de sandblasting en los diferentes tipos de industria,
en la ciudad de Arequipa.
Observaciones con el texto íntegro de los atributos planteados: En el
instrumento aplicado.
Tasa de respuesta: No se presenta, porque su cálculo no fue contemplado
dentro del proceso, por tratarse de un estudio privado.
Sistema de muestreo: Aplicación directa de la observación Tamaño de muestra: 10 Margen de error: +/- 1% Nivel de representatividad: 100% Procedimiento de selección del observado: Los manuales e informes
observados fueron elegidos de manera dirigida al interés del investigador.
Nivel de confianza: 95% Fechas de trabajo de campo: Del 21 al 31 de marzo del 2019 Lugares donde se ejecutó la observación: Ciudad de Arequipa Universo de los documentos observados: manuales e informes técnicos,
disponibles en el mercado, de productos para granallado que se fundamentan
en el proceso de sandblasting en los diferentes tipos de industria, en la ciudad
de Arequipa.
138
FICHA TÉCNICA 2
Encuestador: Clever Apaza Apaza Registro: Para la variable “Metodología de Sandblasting con granallado”
Metodología: Encuesta localizada Diseño muestral: Se realizó a una muestra aplicada a trabajadores, clientes y
personal de empresas relacionadas, sobre la limpieza y preparación de
superficies metálicas, en la ciudad de Arequipa.
Respuestas con el texto íntegro de las alternativas planteadas: En el
instrumento aplicado.
Tasa de respuesta: No se presenta, porque su cálculo no fue contemplado
dentro del proceso, por tratarse de un estudio privado.
Sistema de muestreo: Aplicación directa de la observación Tamaño de muestra: 40 Margen de error: +/- 1% Nivel de representatividad: 100% Procedimiento de selección de los encuestados: Las preguntas y alternativas
de respuesta, fueron elegidas de manera dirigida al interés del investigador.
Nivel de confianza: 95% Fechas de trabajo de campo: Del 11 de febrero al 08 de marzo del 2019 Lugares donde se ejecutó la encuesta: Ciudad de Arequipa Universo de los documentos observados: trabajadores, clientes y personal
de empresas relacionadas, sobre la limpieza y preparación de superficies
metálicas, en la ciudad de Arequipa.
139
MATRICES DE SISTEMATIZACIÓN DE
DATOS
140
MATRIZ DE SISTEMATIZACIÓN DE DATOS
FICHA DE OBSERVACIÓN DE CAMPO
Variable: Mantenimiento de superficies
LEYENDA:
SI: SI
NO: NO
AV: A VECES
NS: NO SABE
TV: TAL VEZ
CA: CON ARENA
CG: CON GRANALLA
AVM: ALARGAR LA VIDA UTIL DEL MATERIAL
DMR: DARLE MAYOR RIGUROSIDAD
LOE: LIMPIAR OXIDO DE LA ESTRUCTURA
BU
EN
O
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GU
LAR
MA
LO
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A
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1 1 1 1 1 1 1 1
2 1 1 1 1 1 1 1
3 1 1 1 1 1 1 1
4 1 1 1 1 1 1 1
5 1 1 1 1 1 1 1
6 1 1 1 1 1 1 1
7 1 1 1 1 1 1 1
8 1 1 1 1 1 1 1
9 1 1 1 1 1 1 1
10 1 1 1 1 1 1 1
TOTALES 3 5 2 4 3 3 1 8 1 2 3 5 2 2 6 1 4 5 3 4 3
CARACTERISTICA 7CARACTERISTICA 6
UNIDADES
DE
ESTUDIO
CARACTERISTICA 1 CARACTERISTICA 2 CARACTERISTICA 3 CARACTERISTICA 4 CARACTERISTICA 5
141
SI NO SI NO AV SI NO NS SI NO TV CA CG SI NO AV AVM DMR LOE SI NO SI NO TV SI NO AV SI NO TV SI NO AV
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
12 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
13 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
14 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
15 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
16 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
17 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
18 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
19 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
20 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
21 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
22 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
23 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
24 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
25 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
26 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
27 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
28 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
29 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
30 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
31 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
32 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
33 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
34 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
35 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
36 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
37 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
38 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
39 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
40 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
TOTAL 30 10 28 2 10 19 8 13 26 6 8 27 13 26 5 9 23 6 11 12 28 27 4 9 21 12 7 31 1 8 32 2 6
LEYENDA:
SI SI CA CON ARENA
NO NO CG CON GRANALLA
AV A VECES AVM ALARGAR LA VIDA UTIL DEL MATERIAL
NS NO SABE DMR DARLE MAYOR RIGUROSIDAD
TV TAL VEZ LOP LIMPIAR OXIDO DE LA ESTRUCTURA
MATRIZ DE SISTEMATIZACION DE DATOS
N°
PREGUNTAS
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12