Eliminación de óxido con láser y chorro de arena

En los últimos años, con la mejora de la automatización industrial y las necesidades de protección medioambiental, la eliminación de óxido por láser se ha convertido gradualmente en un nuevo favorito en el tratamiento de superficies metálicas. Especialmente en situaciones que requieren un procesamiento eficiente y de alta precisión, la eliminación de óxido por láser destaca por su excelente rendimiento. Por el contrario, como tecnología de tratamiento de superficies tradicional y madura, la eliminación de óxido mediante chorro de arena sigue siendo dominante en muchas industrias.

Este artículo partirá de los conceptos básicos, ventajas y desventajas de la eliminación de óxido por láser y la eliminación de óxido por chorro de arena, explorará en profundidad las aplicaciones prácticas de ambos en diferentes escenarios industriales, realizará un análisis exhaustivo de sus ventajas y, por último, ayudará a los lectores a comprender mejor las diferencias y la complementariedad de estos dos métodos de eliminación de óxido.

La eliminación de óxido por láser es una tecnología que utiliza rayos láser de alta energía para irradiar la superficie metálica y evaporar, fundir o desprender el óxido mediante la radiación láser. El rayo láser tiene una densidad de energía extremadamente alta y puede controlarse con precisión. Suele ser adecuado para eliminar el óxido más ligero u ocasiones que requieren un tratamiento superficial de alta precisión.

Ventajas:

• Alta precisión y controlabilidad: La eliminación de óxido por láser puede alcanzar una precisión muy alta, especialmente para piezas de precisión con requisitos de superficie extremadamente altos.
• Funcionamiento sin contacto: A diferencia de los métodos tradicionales de limpieza mecánica, la eliminación de óxido por láser no entra en contacto directo con la superficie de la pieza, lo que evita daños mecánicos al sustrato.
• Rápido y eficaz: Para el óxido fino o ligero, la eliminación de óxido por láser puede eliminar la capa de óxido en poco tiempo, y su velocidad es mayor que la de los métodos tradicionales.

Desventajas:

• Coste elevado: La inversión en equipos para la eliminación de óxido por láser es alta, el equipo láser necesita un mantenimiento regular y el funcionamiento también es difícil.
• Ámbito de aplicación limitado: La eliminación de óxido por láser es adecuada para capas finas de óxido o piezas de precisión, y el efecto de eliminación de óxido pesado es pobre.
• Alto umbral técnico: Se necesitan operarios con formación profesional para controlar eficazmente los equipos de eliminación de óxido por láser.

¿Qué es la eliminación de óxido mediante chorro de arena?

La tecnología del chorro de arena apareció por primera vez a principios del siglo XX y fue inventada por el ingeniero estadounidense Benjamin Chew Tilghman. Con el continuo avance de la tecnología de chorro de arena, especialmente en la década de 1950, los equipos de chorro de arena empezaron a utilizarse ampliamente en muchas industrias, como la siderúrgica, la aeroespacial y la de la construcción. Se utiliza principalmente para eliminar el óxido, la escoria de soldadura y otras suciedades de la superficie metálica, y para alisar o dar rugosidad a la superficie metálica.

Tecnología de eliminación de óxido mediante chorro de arena utiliza la fuerza de impacto de las partículas de arena para eliminar el óxido y los contaminantes de la superficie pulverizando arena u otros abrasivos a alta presión sobre la superficie metálica.. La eliminación de óxido mediante chorro de arena no sólo puede eliminar la capa de óxido, sino también hacer más rugosa la superficie metálica para proporcionar una mejor adherencia para la posterior pintura o revestimiento anticorrosión.

La tecnología de eliminación de óxido mediante chorro de arena sigue siendo el método preferido en muchas industrias, especialmente cuando se trata de grandes áreas de superficies metálicas, el chorro de arena tiene una eficacia sin igual.

Ventajas:

• Económico y eficaz: Los equipos de arenado tienen unos costes de adquisición y funcionamiento bajos y son adecuados para aplicaciones a gran escala.
• Amplia aplicación: El chorreado de arena puede tratar superficies de diversas formas y materiales, ya sean formas geométricas complejas o grandes superficies planas.
• Personalizable: Mediante el ajuste del medio de chorreado, la presión de pulverización y el ángulo, el chorreado puede lograr de forma flexible diferentes efectos superficiales, incluido el control de la rugosidad y la limpieza.

Desventajas:

• Contaminación por polvo y ruido: El proceso de arenado generará mucho polvo y ruido, por lo que es necesario equipar un sistema completo de escape y reducción de ruido.
• Alto consumo de mano de obra: Aunque los equipos automatizados de chorreado de arena se han popularizado gradualmente, siguen requiriendo cierta gestión y funcionamiento manuales, lo que aumenta los costes de mano de obra.

¿Qué es la eliminación química del óxido?

La tecnología de eliminación química del óxido se aplicó por primera vez a finales del siglo XIX. Con el desarrollo de la industria química, se han desarrollado diversos productos químicos con efectos de eliminación de óxido. A mediados del siglo XX, con el refuerzo gradual de las normativas de protección del medio ambiente, los productos químicos tradicionales para eliminar el óxido a base de ácidos fuertes fueron sustituidos gradualmente por productos químicos más suaves y respetuosos con el medio ambiente.

La eliminación química del óxido eliminar la capa de óxido haciendo reaccionar disolventes químicos con el óxido para disolver o desprender los óxidos de la superficie metálica. Los eliminadores químicos de óxido más comunes incluyen soluciones ácidas, alcalinas y neutras. La eliminación química del óxido suele aplicarse a formas geométricas complejas o superficies de difícil acceso, especialmente cuando resulta difícil aplicar los métodos tradicionales de limpieza física.

La eliminación química del óxido tiene una larga historia y todavía se utiliza ampliamente en algunas aplicaciones industriales específicas, especialmente en la limpieza de detalles de superficies metálicas y el tratamiento de superficies.

Ventajas:

• Aplicable a formas complejas: En algunas piezas con estructuras complejas y superficies de difícil acceso, la eliminación química del óxido puede penetrar fácilmente y eliminar la capa de óxido.
• Funcionamiento sencillo: Cuando se utilizan eliminadores químicos de óxido, sólo es necesario aplicar o empapar la superficie, lo que resulta relativamente sencillo de manejar.

Desventajas:

• Fuerte corrosividad: Algunos desoxidantes químicos son muy corrosivos y pueden tener efectos adversos sobre las superficies metálicas.
• Cuestiones medioambientales: Muchos desoxidantes químicos contienen sustancias nocivas que suponen una amenaza potencial para el medio ambiente y la salud de los operarios.
• Efecto limitado: Para el óxido severo o las capas de óxido pesadas, los eliminadores químicos de óxido no son tan eficaces como el chorro de arena y la eliminación de óxido con láser.

Las principales ventajas de la eliminación de óxido mediante chorro de arena

Gran eficacia y aplicabilidad en grandes superficies

En comparación con la eliminación de óxido con láser, que requiere un largo tiempo de operación, el chorreado de arena puede completar la limpieza de superficies metálicas de gran superficie en menos tiempo.

Además, el chorro de arena limpia la superficie rociando abrasivos a gran velocidad, lo que puede eliminar rápidamente el óxido y otras suciedades, y es adecuado para el procesamiento a gran escala o de grandes áreas. Por ejemplo, el chorro de arena puede utilizarse para limpiar el óxido de la superficie de barcos, estructuras metálicas de edificios, grandes equipos mecánicos, etc., mejorando significativamente la eficacia del trabajo.

Los astilleros utilizan la tecnología del chorro de arena para eliminar el óxido del casco, y la superficie de limpieza de todo el casco puede alcanzar varios miles de metros cuadrados. Gracias al chorro de arena, la eficiencia de la producción ha aumentado en más de 30%, y el coste se ha reducido en más de 50% en comparación con la eliminación del óxido con láser.

Protección del medio ambiente y seguridad

Con las políticas de protección medioambiental cada vez más estrictas, la tecnología de eliminación de óxido mediante chorro de arena también ha demostrado grandes ventajas en la protección del medio ambiente. En comparación con los productos químicos tradicionales para eliminar el óxido, el chorro de arena no implica el uso de productos químicos nocivos, y las emisiones proceden principalmente del óxido y los abrasivos, que no contaminan el medio ambiente.

Los problemas de polvo y ruido generados durante el chorreado de arena pueden mejorarse mediante un control adecuado de los equipos que garantice la minimización del impacto sobre el medio ambiente y los operarios.

Relación coste-eficacia

En comparación con la eliminación de óxido por láser, los equipos de chorro de arena tienen menores costes de adquisición y mantenimiento, así como de funcionamiento y mano de obra. Por lo tanto, para aplicaciones en las que se requiere una gran cantidad de eliminación de óxido, la tecnología de chorro de arena ofrece una solución más económica.

La tecnología de eliminación de óxido mediante chorro de arena no sólo es adecuada para eliminar el óxido en superficies metálicas, sino también para dar rugosidad a la superficie, lo que resulta beneficioso para la adherencia de revestimientos posteriores. En las grandes empresas siderúrgicas, el uso del chorro de arena para la eliminación del óxido de la superficie de los equipos reduce los costes operativos en 20% en comparación con los métodos tradicionales de eliminación química del óxido, mientras que los costes de adquisición y mantenimiento de los equipos son casi un tercio inferiores a los de la eliminación del óxido con láser.

Flexibilidad y diversidad

Según las diferentes necesidades, las operaciones de arenado pueden elegir diferentes tipos de abrasivos (como arena de acero, arena de aluminio, perlas de vidrio, etc.), cada uno de los cuales tiene un efecto diferente sobre la superficie, y puede producir una variedad de efectos superficiales, desde lisos a rugosos.

Además, el modo de funcionamiento del chorro de arena (como el ángulo de pulverización, la presión de pulverización, etc.) puede ajustarse según la forma de la superficie metálica y el grosor del óxido para garantizar el mejor efecto de eliminación del óxido.

Fácil de automatizar y ampliar

El proceso de eliminación de óxido mediante chorro de arena es relativamente sencillo y fácil de automatizar. Muchas plantas industriales se han equipado con sistemas de chorro de arena totalmente automáticos, que no sólo mejoran la eficiencia operativa, sino que también reducen la inestabilidad causada por la intervención manual. Con el desarrollo de la tecnología de automatización, el nivel de automatización de los equipos de chorro de arena es cada vez mayor, lo que permite realizar operaciones de producción a gran escala, especialmente adecuadas para industrias que requieren una limpieza de alta calidad y a gran escala, como la industria de precisión, la fabricación de automóviles, la industria aeroespacial, etc.

Comparación exhaustiva de la eliminación de óxido con láser y con chorro de arena

Después de analizar las ventajas y desventajas de la eliminación de óxido por láser y la eliminación de óxido por chorro de arena, podemos hacer una comparación exhaustiva de las dos tecnologías a través de las siguientes dimensiones para ayudar a los clientes de la industria a tomar decisiones más adecuadas en diferentes escenarios de aplicación.