Con frecuencia, la gente compra acero inoxidable preacabado, lo que aumenta la complejidad del material que los operarios deben tener en cuenta.
Como la mayoría de los materiales, el acero inoxidable presenta numerosas ventajas y desventajas. Un acero se considera inoxidable si su aleación contiene al menos un 10,5 % de cromo, que forma una capa de óxido que lo hace resistente a los ácidos y a la corrosión. Esta resistencia a la corrosión puede mejorarse aún más aumentando el contenido de cromo y añadiendo otros componentes de aleación.
Las propiedades del material "acero inoxidable", su bajo mantenimiento, durabilidad y diversos acabados superficiales lo hacen adecuado para industrias como la construcción, el mueble, la alimentación y las 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 cuanto a resistencia-peso, ya que permite utilizar materiales más delgados que los aceros convencionales, lo que puede generar ahorros. Debido a su elevado coste, los talleres deben asegurarse de utilizar las herramientas adecuadas para evitar costosos desperdicios y reprocesamientos.
El acero inoxidable se considera generalmente difícil de soldar porque disipa el calor rápidamente y requiere mucho cuidado durante las etapas de acabado y pulido.
Trabajar con acero inoxidable generalmente requiere un soldador u operario con más experiencia que trabajar con acero al carbono, que tiende a ser más estable. Su resistencia puede reducirse mediante la introducción de ciertos parámetros, especialmente durante la soldadura. Debido al alto costo del acero inoxidable, es más conveniente que lo utilicen operarios con mayor experiencia.
“La gente suele comprar acero inoxidable por sus acabados”, dijo Jonathan Douville, gerente sénior de producto de I+D Internacional de Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Quebec. “La gente suele comprar acero inoxidable por sus acabados”, dijo Jonathan Douville, gerente sénior de producto de I+D Internacional de Walter Surface Technologies, Pointe-Claire, Quebec. «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”, dijo Jonathan Douville, gerente sénior de producto de I+D Internacional de Walter Surface Technologies, en Pointe-Claire, Quebec.«La gente suele comprar acero inoxidable por su acabado», afirma Jonathan Douville, director sénior de investigación y desarrollo internacional de Walter Surface Technologies en Pointe Claire, Quebec. «Esto aumenta las limitaciones que los operadores deben tener en cuenta».
Ya sea un recubrimiento con textura lineal de tamaño 4 o un acabado espejo de tamaño 8, el operario debe asegurarse de que el material sea delicado y que el recubrimiento no se dañe durante la manipulación y el procesamiento. Esto también puede limitar las opciones de preparación y limpieza, que son fundamentales para la producción de piezas de calidad.
“Al trabajar con este material, lo primero que hay que hacer es asegurarse de que esté limpio, muy limpio y aún más limpio”, dijo Rick Hathelt, gerente de área de PFERD para Canadá, Ontario, Mississauga, Ontario. “Es muy importante asegurarse de tener una atmósfera limpia (libre de carbono) al limpiar el acero inoxidable para eliminar las impurezas que posteriormente pueden causar oxidación (corrosión) e impedir que la capa de pasivación se recupere, creando una capa protectora que minimice la oxidación”.
Al utilizar acero inoxidable, es fundamental limpiar tanto el material como el entorno. Eliminar los residuos de aceite y plástico es un buen comienzo. Los contaminantes en el acero inoxidable pueden provocar oxidación, además de 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 acero al carbono. A menudo, el almacén utiliza muchos ventiladores o aires acondicionados para enfriar a los trabajadores, lo que puede dispersar contaminantes en el suelo o provocar goteos o condensación en las materias primas. Esto resulta especialmente difícil cuando partículas de acero al carbono se depositan sobre acero inoxidable. Separar estos materiales y almacenarlos en un entorno limpio es fundamental para una soldadura eficiente.
Es importante eliminar la decoloración para evitar que se acumule óxido con el tiempo y debilite la estructura general. También es recomendable eliminar el azulado para uniformizar el color de la superficie.
En Canadá, debido al frío extremo y las condiciones climáticas invernales, es fundamental elegir el tipo adecuado de acero inoxidable. Douville explicó que la mayoría de las tiendas inicialmente optaban por el 304 por su precio. Sin embargo, si se utilizara este material en exteriores, recomendarían cambiar al 316, aunque cueste el doble. El 304 es susceptible a la corrosión cuando se usa o almacena al aire libre. Incluso si la superficie se limpia y se forma una capa de pasivación, las condiciones externas pueden actuar sobre ella, destruyendo dicha capa y provocando finalmente la oxidación.
«La preparación para la soldadura es importante por varias razones fundamentales», afirma Gabi Miholix, especialista en desarrollo de aplicaciones de la División de Sistemas Abrasivos de 3M Canadá, en London, Ontario. «La eliminación de óxido, pintura y biseles es esencial para una soldadura adecuada. La superficie de soldadura debe estar libre de contaminantes que puedan debilitar la unión».
Hatelt añade que la limpieza de la zona es necesaria, pero la preparación previa a la soldadura también puede incluir el biselado del material para garantizar una correcta adhesión y resistencia de la soldadura.
Al soldar acero inoxidable, es fundamental seleccionar el material de aporte adecuado para el grado que se esté utilizando. El acero inoxidable es particularmente sensible y requiere que las soldaduras estén certificadas para el mismo tipo de material. Por ejemplo, el acero base 316 requiere material de aporte 316. Los soldadores no pueden usar cualquier tipo de material de aporte; cada grado de acero inoxidable requiere un material de aporte específico para una soldadura correcta.
“Al soldar acero inoxidable, el soldador debe controlar la temperatura con mucha atención”, afirmó Michael Radaelli, gerente de producto de Norton | Saint-Gobain Abrasives, en Worcester, Massachusetts. “Existen diversos dispositivos que permiten medir la temperatura de la soldadura y de la pieza a medida que se calienta, ya que si aparece una grieta en el acero inoxidable, la pieza queda prácticamente inservible”.
Radaelli añadió que el soldador debe asegurarse de no permanecer mucho tiempo en el mismo lugar. La soldadura multicapa es una excelente manera de evitar el sobrecalentamiento del sustrato. La soldadura prolongada de acero inoxidable base puede provocar su sobrecalentamiento y agrietamiento.
“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 del producto final y su aplicación. En algunos casos, explicó Miholix, la soldadura es invisible, por lo que solo se requiere una limpieza superficial mínima y cualquier salpicadura visible se elimina rápidamente. En otros casos, puede ser necesario nivelar o limpiar la soldadura, pero no se requiere una preparación especial de la superficie. Si se busca un acabado fino o de espejo, pueden ser necesarios pasos de pulido más avanzados. Todo 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 que ahora puede oxidarse/corroerse”.
Seleccionar una herramienta de acabado de velocidad variable ahorrará tiempo y dinero, y permitirá al operario personalizar el acabado.
Es importante eliminar la decoloración para evitar que se acumule óxido con el tiempo y debilite la estructura general. También es recomendable eliminar el azulado para uniformizar el color de la superficie.
El proceso de limpieza puede dañar las superficies, especialmente al usar 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 deja que el oxígeno reaccione con la superficie durante 24 o 48 horas, no hay tiempo suficiente para crear una capa pasiva”, explicó Douville. Añadió que la superficie necesita oxígeno para reaccionar con el cromo de la aleación y formar una capa de pasivación. En algunos almacenes, es habitual limpiar, empaquetar y enviar las piezas inmediatamente, 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 algunas limitaciones. Limpiar la pieza es un buen primer paso, pero su eficacia depende del entorno en el que se encuentre.
Hatelt afirmó que sigue viendo trabajos contaminados. La clave está en eliminar la presencia de carbono en el entorno de trabajo del 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, sobre todo si no pueden separar ambos materiales o adquirir sus propias herramientas.
“Si utilizas un cepillo de alambre para lijar o preparar acero inoxidable y lo usas sobre acero al carbono, ya no podrás trabajar con acero inoxidable”, explicó Radaelli. “Los cepillos quedan contaminados con carbono y óxido. Si se produce esta contaminación cruzada, no se pueden limpiar”.
Según Hatelt, las tiendas deben utilizar herramientas separadas para la preparación del material, pero también deben etiquetar las herramientas como "solo de acero inoxidable" para evitar la contaminación innecesaria.
Los talleres deben tener en cuenta 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 recubrimiento disipador de calor es un buen comienzo”, dijo Miholix. “El acero inoxidable es muy duro y genera más calor al lijar que el acero dulce. El calor tiene que disiparse de alguna manera, por lo que existe un recubrimiento que permite que el calor fluya hacia el borde del disco, en lugar de quedarse exactamente donde se está lijando. En ese sentido, fue perfecto”.
La elección del abrasivo también depende del acabado final deseado, añade. En realidad, es cuestión de gustos. Los minerales de alúmina son, con diferencia, los más comunes en los procesos de acabado. Para conseguir un tono azulado en la superficie del acero inoxidable, se debe utilizar carburo de silicio. Este mineral es más afilado y deja cortes más profundos que reflejan la luz de forma diferente, dándole ese color azul. Si el operario busca un acabado superficial específico o único, lo mejor es consultar con el proveedor.
«Las RPM son un gran problema», dijo Hatelt. «Cada herramienta requiere distintas RPM y, a menudo, gira demasiado rápido. Usar las RPM correctas proporciona los mejores resultados posibles, tanto en términos de rapidez como de 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 operarios utilizan una amoladora convencional para el acabado, pero esta solo alcanza una alta velocidad para el corte. Para completar el proceso, es necesario reducir la velocidad. Seleccionar una herramienta de acabado de velocidad variable permite ahorrar tiempo y dinero, además de personalizar el acabado.
El grano también es importante al elegir un abrasivo. El operario debe comenzar con el grano más adecuado para la aplicación.
Comenzando con una lija de grano 60 u 80 (medio), el operario puede pasar casi de inmediato a grano 120 (fino) y grano 220 (muy fino), lo que le da al acero inoxidable un acabado de cuarto lugar.
“Podrían ser tan solo tres pasos”, dijo Radaelli. “Sin embargo, si el operario está trabajando con soldaduras grandes, no puede empezar con una lija de grano 60 u 80 y puede optar por una de grano 24 (muy gruesa) o 36 (gruesa). Esto añade un paso extra y puede ser difícil eliminar arañazos profundos en el material”.
Además, añadir un spray o gel antisalpicaduras puede ser de gran ayuda para el soldador, pero a menudo se pasa por alto al soldar acero inoxidable, según Douville. Las piezas salpicadas deben eliminarse, lo que puede rayar la superficie, requerir pasos de lijado adicionales y llevar más tiempo. Este paso se puede evitar fácilmente con un sistema de protección contra salpicaduras.
Lindsay Luminoso, editora asociada, colabora con las revistas Canadian Metalworking y Canadian Fabricating & Welding. Lindsay Luminoso, editora asociada, colabora con las revistas 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 las revistas Canadian Metalworking y Canadian Fabricating & Welding.Lindsey Luminoso, editora asociada, colabora con Metal Fabrication Canada y Fabrication and Welding Canada. Fue editora asociada y editora web de Metal Fabrication Canada de 2014 a 2016 y, más recientemente, editora asociada en el departamento de diseño.
Luminoso es licenciada en Artes por la Universidad de Carleton, licenciada en Educación por la Universidad de Ottawa y posee un certificado de posgrado en Libros, Revistas y Publicaciones Digitales por el Centennial College.
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