Desbarbado de metal

El desbarbado a máquina utiliza herramientas de fresado o cepillado para eliminar las rebabas de las piezas y redondear los bordes. Este método es ideal para la producción en serie, los componentes de gran tamaño y el desbarbado preciso de piezas metálicas. Las máquinas permiten una gran precisión, velocidad y repetibilidad en el proceso de desbarbado, lo que las hace especialmente esenciales para los procesos de ciclo rápido en la industria del automóvil.

La fuerza de los procesos mecánicos reside en su capacidad para procesar eficazmente grandes cantidades de piezas. La automatización del proceso garantiza una calidad constante de las piezas desbarbadas. Este método se adapta a diferentes materiales y permite un control preciso del proceso de desbarbado. Si hay que fijar radios de borde exactos en piezas CNC, a menudo no hay forma de evitar el desbarbado a máquina. Sin embargo, también existen alternativas innovadoras y flexibles para ello, véase el desbarbado por plasma.

Sin embargo, el desbarbado mecánico requiere una inversión en máquinas especializadas, lo que supone un coste inicial. Además, el desgaste de las herramientas requiere un mantenimiento regular. La accesibilidad de estas herramientas también es limitada, sobre todo en geometrías complejas, lo que significa que el desbarbado no es posible.

El desbarbado térmico es un proceso basado en el desbarbado termoquímico. Se enciende una mezcla de gas combustible y oxígeno en una cámara de reacción cerrada. La energía térmica resultante se disipa en menos de un segundo, quemando o vaporizando las rebabas que sobresalen de los bordes del componente. Este método es especialmente eficaz con materiales duros y puede eliminar las rebabas causadas por procesos de mecanizado como el fresado o el rectificado.

Las aplicaciones del desbarbado térmico suelen incluir piezas que requieren gran exactitud y precisión. Es muy adecuado para aplicaciones industriales en las que hay que eliminar rebabas de zonas de difícil acceso o geometrías complejas dentro del componente. Los puntos fuertes de este proceso residen en su capacidad para eliminar de forma eficaz y precisa las rebabas de los componentes metálicos. Gracias a la combustión dirigida, incluso los orificios internos con una gran relación de aspecto no suponen ningún problema. Además, el desbarbado térmico tiene uno de los costes unitarios de mecanizado más bajos, especialmente en la producción en serie.

Las desventajas del desbarbado térmico se deben al efecto del gas de combustión: cabe esperar oxidación, decoloración y otros efectos no deseados. Estos deben corregirse en un proceso posterior, especialmente con materiales ferrosos. Tampoco es adecuado para materiales sensibles, ya que podrían resultar dañados por el tratamiento térmico. No es posible redondear los bordes con el desbarbado térmico, lo que limita su uso en la tecnología médica en particular. Además, el tamaño máximo de los componentes está limitado por el tamaño de la cámara de cocción.

El desbarbado químico es un proceso que utiliza soluciones químicas para eliminar las rebabas, que disuelven el material que se va a procesar. Los productos químicos utilizados se adaptan a la tarea de mecanizado. Se ataca el componente en todos los puntos, incluso en los de difícil acceso, pero preferentemente en las rebabas salientes. Éstas se disuelven más rápidamente, pero no de forma exclusiva. En función del tiempo de exposición en el baño, se obtiene un acabado superficial más o menos pronunciado al reducirse la rugosidad. El proceso es especialmente adecuado para geometrías complejas y zonas de difícil acceso, ya que la solución es capaz de alcanzar todas las rebabas con facilidad. Industrialmente, se utiliza sobre todo para aceros no aleados como material a granel, ya que aquí es posible un efecto de desbarbado especialmente eficaz.

Uno de los puntos fuertes del desbarbado químico reside en su capacidad para desbarbar de forma uniforme y suave. Especialmente en el caso de rebabas finas, esto garantiza una eliminación fiable con tiempos de ciclo cortos. Sin embargo, es importante extremar las precauciones al manipular las soluciones químicas, ya que suelen ser muy peligrosas para el medio ambiente y la salud.

El desbarbado por acabado vibratorio utiliza abrasivos y agua para eliminar las rebabas de los componentes metálicos. Este proceso es especialmente adecuado para piezas menos complejas sin zonas de difícil acceso. Permite un procesamiento uniforme y, en general, contribuye a mejorar al mismo tiempo la calidad de la superficie.

Los puntos fuertes del acabado en masa residen en su adaptabilidad a diferentes formas y materiales, así como en la capacidad de desbarbar varias geometrías simultáneamente. Como la tecnología del sistema está consolidada y es barata, a menudo se pueden poner en marcha procesos con bajos costes de inversión y funcionamiento.

El tamaño máximo de los componentes para el acabado en masa está limitado por el sistema. Sin embargo, requiere más tiempo que algunos otros métodos y puede provocar cambios en la superficie si se manipula de forma desfavorable.

El desbarbado electroquímico es un proceso preciso basado en reacciones electroquímicas para eliminar las rebabas de los componentes metálicos. El componente, el contraelectrodo y un electrolito forman una célula electroquímica en la que las características de la superficie que sobresalen, como picos de rugosidad y rebabas, se eliminan específicamente bajo una tensión continua. Básicamente, es lo contrario de la galvanoplastia. El metal eliminado se acumula en el electrolito y debe extraerse de él. El desbarbado electroquímico se utiliza a menudo para eliminar rebabas en zonas de difícil acceso o en geometrías complejas.

Los puntos fuertes de este proceso residen en su precisión e independencia de la dureza del material. Esto significa que incluso los componentes metálicos endurecidos, que supondrían un desafío mecánico, pueden procesarse sin problemas. El rápido efecto de desbarbado permite uno de los tiempos de ciclo más rápidos de todos los procesos de desbarbado.

La principal desventaja es el cátodo de molde específico para cada geometría. Esto requiere una inversión inicial correspondiente para cada nueva forma de componente. Además, el desbarbado electroquímico requiere equipos y conocimientos especializados, así como un conocimiento preciso de la compatibilidad de los materiales, ya que no todos los metales son adecuados para el proceso. Además, la tecnología sólo es adecuada para piezas metálicas con rebabas finas y muy consistentes, ya que las de mayor tamaño pueden sobresalir más allá del espacio de trabajo hasta el cátodo y provocar un cortocircuito.

El desbarbado ultrasónico no funciona a través de las propias ondas ultrasónicas, sino que utiliza la inercia del agua. En este proceso, el componente se coloca en una cubeta de agua de proceso, acompañado de un sonotrodo -un transductor ultrasónico- que se guía cerca de la rebaba. Éste oscila de un lado a otro tan rápidamente que el medio circundante no puede seguir el ritmo e implosiona en las llamadas burbujas de cavitación. Esto provoca la expulsión de un chorro de agua muy acelerado que arranca las rebabas de forma segura para el proceso.

El desbarbado por ultrasonidos funciona de forma selectiva y puede eliminar suavemente las rebabas de los componentes metálicos. El método es adecuado para piezas pequeñas y permite un desbarbado preciso. El medio de proceso utilizado no se considera crítico en términos de seguridad laboral: suele ser agua con carbonato cálcico como aditivo.

El desbarbado por ultrasonidos alcanza sus límites en componentes de gran tamaño o con formaciones masivas de rebabas, especialmente raíces de rebaba pronunciadas. Además, no todos los materiales pueden procesarse.

En las tecnologías de chorreado abrasivo, se utilizan partículas abrasivas para eliminar las rebabas de los componentes metálicos. Se aceleran mediante aire comprimido o rotación y golpean el componente con una energía cinética correspondientemente alta.

Este método demuestra su eficacia y puede controlarse de forma selectiva debido al efecto localizado en la zona de impacto, aunque no exactamente en una zona definida debido a los rebotes. El guiado manual también es posible para el granallado con partículas.

El método puede ser menos adecuado para materiales más blandos. Es importante un control preciso para evitar daños en el componente. Además, esta tecnología suele requerir una estrecha vigilancia del proceso, por ejemplo, del desgaste del medio de granallado, lo que influye significativamente en el resultado.

El desbarbado criogénico consiste en tratar las piezas a temperaturas extremadamente bajas para eliminar las rebabas de forma segura. Con nitrógeno líquido, las rebabas se enfrían a temperaturas inferiores a -100 °C, lo que las hace sólidas y quebradizas. A continuación, el componente metálico se bombardea con granulado, normalmente plástico, que elimina las rebabas.

El desbarbado criogénico es suave y sin distorsiones, sin impacto negativo en la superficie.

Este proceso es eficaz, pero los costes del equipo pueden ser elevados y el manejo de temperaturas extremadamente bajas es un reto. Es adecuado para una amplia gama de metales, pero también tiene limitaciones. Por ejemplo, no es posible el desbarbado criogénico de aceros.