La gente a menudo compra acero inoxidable preacabado, lo que aumenta la complejidad del material que los operadores deben tener en cuenta.
Como la mayoría de los materiales, el acero inoxidable presenta numerosas ventajas y desventajas. Un acero se considera "acero inoxidable" si su aleación contiene al menos un 10,5 % de cromo, el cual forma una capa de óxido que lo hace resistente a los ácidos y la corrosión. Esta resistencia a la corrosión puede mejorarse aún más aumentando el contenido de cromo y añadiendo aleaciones adicionales.
Las propiedades del material de “acero inoxidable”, su bajo mantenimiento, su durabilidad y sus diversos acabados superficiales lo hacen adecuado para industrias como la construcción, el mueble, la alimentación y bebidas, la medicina y muchas otras aplicaciones que requieren la resistencia y la resistencia a la corrosión del acero.
El acero inoxidable suele ser más caro que otros aceros. Sin embargo, ofrece ventajas en la relación resistencia-peso al permitir un material más delgado que los grados convencionales, lo que puede resultar en ahorros de costos. Debido a su costo total, los talleres deben asegurarse de utilizar las herramientas adecuadas para evitar desperdicios y retrabajos costosos de este material.
El acero inoxidable generalmente se considera difícil de soldar porque disipa el calor rápidamente y requiere gran cuidado durante los pasos de acabado y pulido.
Trabajar con acero inoxidable suele requerir un soldador u operador con más experiencia que trabajar con acero al carbono, que suele ser más estable. Su amplitud puede reducirse introduciendo ciertos parámetros, especialmente al soldar. Debido al alto coste del acero inoxidable, es más conveniente que lo utilicen operadores con más experiencia.
“La gente suele comprar acero inoxidable por sus acabados”, afirmó Jonathan Douville, gerente sénior de productos, I+D Internacional, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Que. “La gente suele comprar acero inoxidable por sus acabados”, afirmó Jonathan Douville, gerente sénior de productos, I+D Internacional, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Que. «Люди обычно покупают нержавеющую сталь из-за ее отделки», — сказал Джонатан Доувилль, старший менеджер по Producto R&D International, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Que. “La gente suele comprar acero inoxidable por su acabado”, afirmó Jonathan Douville, gerente sénior de productos, I+D internacional, Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Quebec.“La gente suele comprar acero inoxidable por su acabado”, afirma Jonathan Douville, gerente sénior de investigación y desarrollo internacional de Walter Surface Technologies en Pointe Claire, Quebec. “Esto añade restricciones a las que deben tener en cuenta los operadores”.
Ya sea un recubrimiento de textura lineal de tamaño 4 o un acabado de espejo de tamaño 8, el operador debe asegurarse de que el material sea respetuoso con el medio ambiente y de que el recubrimiento no se dañe durante la manipulación y el procesamiento. Esto también puede limitar las opciones de preparación y limpieza, fundamentales para la producción de piezas de calidad.
“Al trabajar con este material, lo primero que hay que hacer es asegurarse de que esté impecablemente limpio”, afirmó Rick Hathelt, Gerente de Área de PFERD para Canadá, Ontario, Mississauga, Ontario. “Es fundamental asegurarse de tener una atmósfera limpia (sin carbono) al limpiar el acero inoxidable para eliminar las impurezas que posteriormente pueden causar oxidación (herrumbre) y evitar que la capa de pasivación se recupere creando una capa protectora que minimice la oxidación”.
Al utilizar acero inoxidable, tanto el material como el entorno deben estar limpios. Eliminar los residuos de aceite y plástico de los materiales es un buen comienzo. Los contaminantes en el acero inoxidable pueden causar oxidación, además de causar problemas durante la soldadura y defectos. Por lo tanto, es importante limpiar la superficie antes de soldar.
El entorno del taller no siempre es el más limpio, y la contaminación cruzada puede ser un problema al trabajar con acero inoxidable y al carbono. A menudo, el taller utiliza muchos ventiladores o aires acondicionados para enfriar a los trabajadores, lo que puede dispersar los contaminantes en el suelo o provocar goteos o condensación en las materias primas. Esto es especialmente difícil cuando las partículas de acero al carbono se proyectan sobre el acero inoxidable. Separar estos materiales y almacenarlos en un entorno limpio es esencial para una soldadura eficiente.
Es importante eliminar la decoloración para evitar que el óxido se acumule con el tiempo y debilite la estructura general. También conviene eliminar el pavonado para uniformizar el color de la superficie.
En Canadá, debido al frío extremo y a las condiciones climáticas invernales, es fundamental elegir el grado adecuado de acero inoxidable. Douville explicó que la mayoría de las tiendas inicialmente eligieron el acero inoxidable 304 por su precio. Sin embargo, si la tienda utilizara este material en el exterior, recomendarían cambiar al 316, aunque cueste el doble. El acero inoxidable 304 es susceptible a la corrosión cuando se usa o almacena en exteriores. Incluso si la superficie se limpia y se forma una capa de pasivación, las condiciones externas pueden actuar sobre ella, destruyéndola y, con el tiempo, provocando la oxidación.
“La preparación para la soldadura es importante por varias razones fundamentales”, afirma Gabi Miholix, Especialista en Desarrollo de Aplicaciones, División de Sistemas Abrasivos, 3M Canadá, London, Ontario. “La eliminación de óxido, pintura y biseles es esencial para una soldadura adecuada. La superficie de la soldadura debe estar libre de contaminantes que puedan debilitar la unión”.
Hatelt agrega que la limpieza del área es necesaria, pero la preparación previa a la soldadura también puede incluir biselar el material para asegurar la adhesión y resistencia adecuadas de la soldadura.
Al soldar acero inoxidable, es importante seleccionar el metal de aporte adecuado para el grado utilizado. El acero inoxidable es particularmente sensible y requiere soldaduras certificadas para el mismo tipo de material. Por ejemplo, el metal base 316 requiere metal de aporte 316. Los soldadores no pueden usar cualquier tipo de metal de aporte; cada grado de acero inoxidable requiere un aporte específico para soldar correctamente.
“Al soldar acero inoxidable, el soldador debe controlar la temperatura”, afirmó Michael Radaelli, gerente de producto de Norton | Saint-Gobain Abrasives, Worcester, Massachusetts. “Existen muchos dispositivos que permiten medir la temperatura de la soldadura y de la pieza a medida que el soldador se calienta, ya que si se produce una grieta en el acero inoxidable, la pieza queda prácticamente destruida”.
Radaelli añadió que el soldador debe asegurarse de no permanecer en el mismo lugar durante mucho tiempo. La soldadura multicapa es una excelente manera de evitar el sobrecalentamiento del sustrato. La soldadura prolongada del acero inoxidable base puede provocar sobrecalentamiento y grietas.
“Soldar acero inoxidable puede llevar más tiempo, pero también es un arte que requiere manos expertas”, dijo Radaelli.
La preparación posterior a la soldadura depende en gran medida del producto final y su aplicación. En algunos casos, explicó Miholix, la soldadura nunca es visible, por lo que solo se requiere una limpieza posterior limitada y cualquier salpicadura visible se elimina rápidamente. También puede ser necesario nivelar o limpiar la soldadura, pero no se requiere una preparación especial de la superficie. Si se requiere un acabado fino o de espejo, podrían requerirse pasos de pulido más avanzados. Depende de la aplicación.
“El problema no es el color”, dijo Miholic. “Esta decoloración de la superficie indica que las propiedades del metal han cambiado y ahora podría oxidarse”.
La selección de una herramienta de acabado de velocidad variable ahorrará tiempo y dinero y permitirá al operador personalizar el acabado.
Es importante eliminar la decoloración para evitar que el óxido se acumule con el tiempo y debilite la estructura general. También conviene eliminar el pavonado para uniformizar el color de la superficie.
El proceso de limpieza puede dañar las superficies, especialmente al utilizar productos químicos agresivos. Una limpieza incorrecta puede impedir la formación de una capa de pasivación. Por ello, muchos expertos recomiendan la limpieza manual de estas piezas soldadas.
“Con la limpieza manual, si no se permite que el oxígeno reaccione con la superficie durante 24 o 48 horas, no hay tiempo para crear una superficie pasiva”, explicó Douville. Explicó que la superficie necesita oxígeno para reaccionar con el cromo de la aleación y formar una capa de pasivación. En algunas tiendas, es habitual limpiar, embalar y enviar las piezas de inmediato, lo que ralentiza el proceso y aumenta el riesgo de corrosión.
Los fabricantes y soldadores suelen utilizar diversos materiales. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, el uso de acero inoxidable presenta ciertas limitaciones. Dedicar tiempo a limpiar la pieza es un buen primer paso, pero su calidad depende del entorno en el que se encuentre.
Hatelt afirmó que sigue viendo trabajos contaminados. La clave es eliminar la presencia de carbono en el entorno de trabajo de acero inoxidable. No es raro que los talleres que utilizan acero cambien a acero inoxidable sin preparar adecuadamente el entorno de trabajo para este material. Esto es un error, especialmente si no pueden separar ambos materiales ni adquirir su propio juego de herramientas.
“Si tiene un cepillo de alambre para lijar o preparar acero inoxidable y lo usa en acero al carbono, ya no podrá usar acero inoxidable”, dijo Radaelli. “Los cepillos ahora están contaminados con carbón y óxido. Si los cepillos sufren contaminación cruzada, no se pueden limpiar”.
Las tiendas deben utilizar herramientas separadas para la preparación del material, pero también deben etiquetar las herramientas como “sólo acero inoxidable” para evitar contaminación innecesaria, dijo Hatelt.
Los talleres deben considerar muchos factores al seleccionar herramientas de preparación para soldadura de acero inoxidable, incluidas las opciones de disipación de calor, el tipo de mineral, la velocidad y el tamaño del grano.
“Elegir un abrasivo con revestimiento disipador de calor es un buen comienzo”, dijo Miholix. “El acero inoxidable es muy duro y genera más calor al desbastar que el acero dulce. El calor tiene que ir a alguna parte, por lo que hay un revestimiento que permite que fluya hacia el borde del disco, en lugar de quedarse exactamente donde se está desbastando. En ese momento, era perfecto”.
La elección del abrasivo también depende del aspecto general del acabado, añade. Depende del observador. Los minerales de alúmina en abrasivos son, con diferencia, los más comunes en los pasos de acabado. Para que el acero inoxidable tenga un aspecto azul en la superficie, se debe utilizar carburo de silicio. Es más afilado y deja cortes más profundos que reflejan la luz de forma diferente, dándole un color azul. Si el operador busca un acabado superficial específico o único, es mejor hablar con el proveedor.
“Las RPM son un gran problema”, dijo Hatelt. “Cada herramienta requiere diferentes RPM y, a menudo, funciona demasiado rápido. Usar las RPM correctas proporciona los mejores resultados posibles, tanto en rapidez como en calidad. Averigüe qué acabado desea y cómo medirlo”.
Douville añadió que invertir en herramientas de acabado de velocidad variable es una forma de solucionar los problemas de velocidad. Muchos operadores prueban una rectificadora convencional para el acabado, pero solo ofrece alta velocidad para el corte. Para completar el proceso es necesario reducir la velocidad. Seleccionar una herramienta de acabado de velocidad variable ahorrará tiempo y dinero, y permitirá al operador personalizar el acabado.
El grano también es importante al elegir un abrasivo. El operador debe empezar con el grano más adecuado para la aplicación.
Comenzando con un grano 60 u 80 (medio), el operador puede saltar a un grano 120 (fino) y 220 (muy fino) casi inmediatamente, dándole al acero inoxidable un acabado de cuarto lugar.
“Podrían ser tan solo tres pasos”, dijo Radaelli. “Sin embargo, si el operador trabaja con soldaduras grandes, no puede empezar con un grano 60 u 80, y podría optar por un grano 24 (muy grueso) o 36 (grueso). Esto añade un paso extra y puede ser difícil de eliminar arañazos profundos en el material”.
Además, añadir un spray o gel antisalpicaduras puede ser la mejor opción para un soldador, pero a menudo se pasa por alto al soldar acero inoxidable, dice Douville. Es necesario retirar las piezas salpicadas, lo que puede rayar la superficie, requerir lijado adicional y tomar más tiempo. Este paso se puede eliminar fácilmente con un sistema de protección contra salpicaduras.
Lindsay Luminoso, editora asociada, colabora con Canadian Metalworking y Canadian Fabricating & Welding. Lindsay Luminoso, editora asociada, colabora con Canadian Metalworking y Canadian Fabricating & Welding. Lindsey Luminoso, redactor de proyectos, está incluido en Canadian Metalworking, y en Canadian Fabricating & Welding. Lindsey Luminoso, editora asociada, colabora con Canadian Metalworking y Canadian Fabricating & Welding.Lindsey Luminoso, Editora Asociada, colabora con Metal Fabrication Canada y Fabrication and Welding Canada. Fue Editora Asociada/Editora Web en Metal Fabrication Canada de 2014 a 2016 y, más recientemente, Editora Asociada del Departamento de Diseño.
Luminoso tiene una licenciatura en Artes de la Universidad de Carleton, una licenciatura en Educación de la Universidad de Ottawa y un Certificado de Posgrado en Libros, Revistas y Publicaciones Digitales del Centennial College.
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