La explosión abrasiva es una técnica de acabado de superficie rentable ampliamente enprocesos de fabricación. Implica impulsar varios tipos de medios, como arena, cuentas de vidrio, óxido de aluminio o disparo/ arena de acero, para suavizar, limpiar o terminar las superficies de piezas mecanizadas impresas o personalizadas 3D.
Este artículo se centra en uno de los métodos de explosión de medios más comunes: explosión de cuentas. Aprenderá qué es la explosión de cuentas, cómo funciona, sus pros y contras, consejos prácticos y más.
¿Qué es la explosión de cuentas?
La explosión de cuentas es un proceso en el que los pequeños abrasivos esféricos, la mayoría de las cuentas de vidrio o cerámica, se impulsan a alta presión contra una superficie. A diferencia de los métodos de explosión abrasivos más agresivos, que usan medios irregulares o angulares que eliminan rápidamente capas gruesas de pintura o óxido y dejan un acabado áspero, la explosión de las cuentas generalmente produce una apariencia mate lisa, uniforme y satina con eliminación mínima de material o daño a la superficie.
¿Cómo funciona la explosión de Bead?
La explosión de cuentas funciona de manera similar a otras técnicas de explosión abrasiva. Así es como Chiggo Bead explica sus piezas personalizadas:
Preparación:Comience desgratando, eliminando el óxido y precediendo cada parte para eliminar todos los contaminantes. Luego, elija los medios de cuentas correctos y configure sus parámetros de explosión (presión, boquilla a distancia y ángulo) basado en el material de la pieza y el acabado que desea.
Configuración:Coloque la parte en la cámara de explosión, sírela con fuerza y lleva la cámara a la presión requerida.
Voladura:Alimentar las cuentas a través de la boquilla; El aire presurizado los acelera contra la superficie para limpiarla o terminarla.
Post Clipeing:Cuando se complete la explosión, elimine las cuentas y el residuo restantes con aire comprimido, un cepillo suave o un limpiador ultrasónico.
Herramientas utilizadas para un acabado de explosión de cuentas
Para lograr los mejores resultados, es crucial utilizar las herramientas más efectivas. Ahora, echemos un vistazo a las herramientas que necesitará para lograr resultados de alta calidad.
Medios de explosión de cuentas
Cuentas de vidrio
Los medios de explosión de cuentas son el núcleo del proceso, y las cuentas de vidrio son el tipo más común. Hechos de vidrio de lima de refresco sin plomo, son químicamente inertes y no contienen sílice libre, lo que los hace ecológicos y seguros de usar. Cuando se usa adecuadamente, estas cuentas se pueden reutilizar hasta 20-30 veces. Debido a que no dejan decoloración en el impacto, las cuentas de vidrio ayudan a mantener el color base del material. Además, están disponibles en varios tamaños de malla, con #40–60, #60–100, #100–170 y #170–325 el más común.
Con su impacto suave y controlable, las cuentas de vidrio son ideales para la limpieza ligera de la superficie, el semi pulido e incluso el peinado de disparos ligeros para introducir tensiones de compresión. Sin embargo, no son adecuados para materiales extremadamente duros y son menos efectivos para grabar una superficie para la preparación de la pintura o manejar la pintura pesada y la eliminación de óxido.
Disparo de acero
El disparo de acero es otro medio de explosión común, típicamente hecho de acero alto en carbono o aleación. Está disponible en dureza desde 40HRC hasta 62 horas, lo que lo hace muy duradero y reutilizable para cientos a miles de ciclos. Los tamaños de partículas comúnmente varían de la malla #16 a #80.
Más adecuado para aplicaciones de servicio pesado, el disparo de acero se usa con mayor frecuencia para eliminar rápidamente el óxido, la escala y los recubrimientos viejos de piezas industriales como el acero y el hierro fundido, y para desacreditar las superficies de perfil y perfil. Cuando se usa para disparar, puede inducir tensiones de compresión en las superficies de metales: estress aliviándolas y endureciéndolas para ayudar a prevenir la fatiga del metal.
Cuentas de cerámica
Las perlas de cerámica están hechas típicamente de óxido de aluminio (al₂o₃), óxido de circonio (zro₂) o un compuesto sinterizado de ambos. Son químicamente inertes y resisten el ataque químico. Su dureza se encuentra entre la de las cuentas de vidrio y el disparo de acero, y se pueden reutilizar durante 50-150 ciclos. Con una excelente esfericidad, son adecuados para aplicaciones que requieren acabados superficiales bien controlados.
Medios de plástico
Existen múltiples tipos de medios de explosión de plástico, incluidos acrílico, nylon y poliéster. Son mucho más suaves que la mayoría de los otros abrasivos, altamente reutilizables y livianos. Esto los convierte en una buena opción para la limpieza de superficies, el desgaste y el pretratamiento de materiales suaves y frágiles, piezas delicadas, sin rascar ni deformar el sustrato.
Gabinete de explosión de cuentas
Un gabinete de explosión de cuentas es donde tiene lugar el proceso de voladura (para piezas de volumen grande o alto, esto a menudo sucede en una sala de explosiones dedicada).
Al elegir el equipo, seleccione un gabinete de alta calidad que ofrece resultados de explosión constantes y garantice la seguridad del operador. Un buen gabinete de explosión de cuentas debe incluir las siguientes características clave:
Construcción robusta con soporte estable
Para un gabinete de explosión de cuentas, la construcción resistente es clave. El acero de calibre pesado es una gran opción porque es duradero y mantiene su resistencia incluso a una intensa presión de explosión con el tiempo. Igualmente importante es una estructura de soporte sólida, ya sea patas o un marco, que conlleva el peso del gabinete, los medios y las piezas de trabajo mientras amortigua la vibración generada durante la explosión. El apoyo insuficiente puede conducir a bambolear, mayor desgaste y riesgos de seguridad.
Sellado de gabinete sin costuras con ventilación eficiente
Un gabinete bien diseñado debe tener un sello hermético que evite que el polvo, los escombros y los medios abrasivos escapen, protegiendo así al operador y al espacio de trabajo circundante. También debe incluir un sistema robusto de recolección y extracción de polvo para eliminar las partículas en el aire rápidamente, mantener la ventana de visualización clara e incorporar entrelegados de seguridad que desactiven las explosiones cada vez que se abre la puerta.
Ver protección e iluminación de la ventana
Una ventana de visualización clara, considerable y duradera es indispensable para el monitoreo en tiempo real del proceso de explosión. Sin embargo, es propenso a la nebulización, rascado o picoteo con el tiempo. Para superar esto, se deben usar películas protectoras reemplazables para preservar la claridad. La iluminación adecuada dentro del gabinete también es importante. La iluminación debe ser lo suficientemente brillante como para resaltar cada detalle de la pieza de trabajo, pero estratégicamente posicionada para evitar el resplandor y las sombras.
Guantes de voladizo
Los guantes de voladura generalmente se integran en el gabinete. Protegen sus manos de abrasiones causadas por medios abrasivos de alta velocidad y bordes afilados durante el proceso de explosión. También amortiguan las vibraciones generadas por la explosión, reduciendo la fatiga de las manos sobre el uso prolongado. Además, su diseño texturizado ofrece un agarre fuerte, mejorando tanto el control como la precisión.
Pistola de explosión de cuentas
La pistola Bead Blaster es otro componente crucial, muy parecido a un pincel es esencial para un pintor. Dependiendo de la aplicación, puede elegir entre varios tipos: pistolas de explosión de presión para una alta eficiencia y limpieza profunda, o cañones de alimentación de succión/gravedad para un trabajo más ligero y preciso.
No importa qué tipo elija, la durabilidad, la comodidad del operador y la seguridad sigan siendo requisitos esenciales. Las pistolas de explosión de perlas también se clasifican por modo de operación en modelos operados a mano y operados por el pie. Las armas de funcionamiento manual son invaluables para el trabajo de precisión, mientras que las armas de funcionamiento de pie son más adecuadas para tareas que requieren operación prolongada o el uso de ambas manos para manipular la pieza de trabajo.
Aplicaciones de explosión de cuentas
Aplicaciones funcionales
Orina- Ayuda a los metales a resistir la fatiga y previene el agrietamiento.
Desacuerdo- suaviza los bordes rugosos o las crestas en metales después de que las piezas se cortan o estampan.
Acabado cosmético- Mejora la estética de la superficie o elimina las marcas de mecanizado de las piezas mecanizadas.
Preparación de la superficie- Limpia efectivamente el sustrato y crea una textura controlada que mejora la adhesión de la pintura, preparando superficies para acabados secundarios como recubrimiento de polvo y pintura.
Pulido-Si bien generalmente produce un acabado mate en lugar de un brillo similar a un espejo, el proceso proporciona un esmalte sutil que es efectivo en materiales como aluminio, acero inoxidable y hierro fundido.
Limpieza y restauración- Elimina la pintura, el óxido, la escala y otros contaminantes de las superficies metálicas, y es adecuado para preparar piezas usadas para la renovación.
Aplicaciones de industrias
Automotor:La explosión de las cuentas prepara paneles y marcos del cuerpo del automóvil para pintura nueva.
Aeroespacial:Las carcasas del motor están explotadas para recubrimientos de alto rendimiento que protegen contra condiciones de operación extremas.
Fabricación:Herramientas como las llaves se explotan para un acabado mate uniforme que mejora el agarre y la apariencia.
Electrónica:Las carcasas de metal para dispositivos como teléfonos se explotan para una textura deseable.
Fabricación médica:Los instrumentos quirúrgicos se explotan para lograr la no reflectividad, reduciendo el resplandor en los quirófanos y mejorando la claridad visual durante los procedimientos.
Militar y defensa:Las piezas de armas de fuego se limpian y se renovan con volantes.
Pros y contras del acabado de la explosión de cuentas
A pesar de su utilidad y versatilidad, la explosión de cuentas tiene algunos inconvenientes. A continuación, resumamos las ventajas y desventajas de usarlo para su proyecto:
Pros
Utiliza medios redondos, eliminando solo una capa superficial delgada con un impacto mínimo en las dimensiones o la forma de la pieza.
Produce un acabado uniforme y mate sin perfiles afilados o arena incrustada.
No altera el color base de la pieza de trabajo, a menudo resulta en un acabado más brillante.
Muchos procesos de explosión de perlas utilizan medios reciclables, reduciendo los desechos y reduciendo los costos de acabado.
Genera menos polvo en el aire que muchos otros abrasivos, mejorando la seguridad en el lugar de trabajo.
Ideal para intrincadas geometrías, perforaciones pequeñas y paredes delgadas donde los medios agresivos dañarían la parte.
Permite que el enmascaramiento selectivo de ciertas áreas del componente permanezca intacta por el proceso de explosión.
Contras
Tomemos más tiempo para explotar materiales más duros y puede ser ineficaz para el óxido pesado o la pintura gruesa.
A menudo requiere una operación manual, aumentando el trabajo de parto y el ciclo.
Puede no ser adecuado para aplicaciones que requieren tolerancias muy ajustadas.
Las cuentas de vidrio pueden no producir el perfil de anclaje requerido para una fuerte adhesión de recubrimiento.
Consejos de las mejores prácticas para acabados de explosión de cuentas de calidad
Para lograr el acabado superficial deseado, aquí hay algunos consejos prácticos a considerar:
Preparación de superficie completa antes de la explosión de la cuenta
Cualquier suciedad o recubrimiento que quede en la superficie interferirá con los medios de explosión y conducirá a un acabado desigual. Por ejemplo, los aceites o grasas residuales hacen que los medios se queden, creando manchas o evitando que el abrasivo llegue a algunas áreas. Del mismo modo, frote o desahogue los restos sueltos para que no se incrusten en el sustrato durante la explosión.
La explosión de cuentas, especialmente con medios finos, como cuentas de vidrio, no es efectivo para cortar el óxido pesado, la escala de la fábrica o la pintura gruesa. Si la pieza muestra una corrosión pesada o un recubrimiento duro, elimínelo primero utilizando un método o medios más agresivos (por ejemplo, arena de óxido de aluminio, granate o un paso de papel de lija) antes de la explosión de cuentas.
Evite los llamados de rugosidad de la superficie apretada
Independientemente de cuán bien puedan ser los medios de vista de cuentas, el proceso inevitablemente introduce pequeñas irregularidades superficiales que afectan la rugosidad final. Lograr muy bienaspereza de la superficieLos requisitos pueden ser desafiantes en la práctica. Para la mayoría de las aplicaciones, se recomienda especificar una rugosidad de la superficie no inferior a 32 µinra.
Agregar notas de enmascaramiento para características críticas
Enmascarar cualquier área que no debe estar expuesta a los abrasivos. Esto incluye agujeros o ejes roscados, superficies de rodamiento, superficies de tolerancia pulida o alta, áreas de sello y más. Use materiales de enmascaramiento adecuados: las opciones comunes incluyen cintas de alta resistencia (por ejemplo, cinta adhesiva, cinta adhesiva de Gorilla®), enchufes de goma o silicona para agujeros, tornillos para tapas para roscas o películas de enmascaramiento de explosión hechas a propósito. Asegúrese de que la máscara pueda soportar el impacto de la explosión: las cintas gruesas de goma o de vinilo se sujetan bien, mientras que la cinta de enmascaramiento de pintura delgada puede romperse bajo volantes pesados.
Para superficies delicadas o de precisión, comience con una capa adhesiva suave (como la cinta del pintor azul), luego aplique una cinta más fuerte sobre ella. De esa manera, cuando elimina la cinta exterior, se despega limpiamente sin dejar residuos o levantar la superficie subyacente.
Establecer presión de explosión según el material y los medios
Los metales más duros o la limpieza de servicio pesado requieren una mayor presión, mientras que los materiales más suaves o el acabado fino necesitan una presión más baja. Por ejemplo, las delicadas piezas de aluminio o plástico se pueden explotar a 30–40psi, mientras que la eliminación de la escala de la fábrica del acero puede requerir 80+PSI. Siempre errar en el lado de la presión más baja que todavía hace el trabajo de manera efectiva.
En la práctica, los procesos de explosión de perlas generalmente se ejecutan entre 30 y 100 PSI (2–7BAR) dependiendo de la aplicación. El acabado de cuentas de vidrio fino a menudo se realiza a 40–60psi para lograr un suave acabado mate satinado. Como guía, 50PSI es un buen punto de partida para la explosión de cuentas de vidrio para obtener un esmalte limpio sin romper las cuentas. Las presiones más altas (80-100PSI) se utilizan para una explosión más agresiva con medios más difíciles o para pelear recubrimientos. En caso de duda, comience bajo y aumente gradualmente la presión hasta que logre el acabado deseado.
Mantener una distancia constante y el ángulo correcto
Mantenga la boquilla a una distancia de separación constante, típicamente de 6 a 12 pulgadas (15-30 cm). Sostener la boquilla demasiado cerca concentra la explosión en un área pequeña y puede cavar o hacer demasiado la superficie; Demasiado lejos y los medios pierden efectividad, dando un final más ligero.
El ángulo de la boquilla en relación con la superficie también debe permanecer constante. Las variaciones en el ángulo pueden producir diferencias en la rugosidad o brillo. Para la mayoría de los acabados de alta calidad, se recomienda un ángulo casi perpendicular (90 °).
Limpieza y reemplazo de medios
En un sistema reciclable, tamice periódicamente los medios para eliminar el polvo y las partículas rotas, muchos de los gabinetes incluso incluyen un separador de ciclones incorporado para esto. El polvo fino no solo reduce la efectividad de la explosión, sino que también puede redepositar en la pieza de trabajo. Mantener los medios limpios garantiza que cada partícula abrasiva realice un trabajo útil.
Cuando los medios abrasivos se descomponen más allá de un cierto punto, reemplácelo o actualice con medios nuevos o filtrados para mantener la calidad de la finalización y la velocidad de procesamiento.
Gráfico de selección de medios de explosión
La elección de los medios es crítica para lograr el acabado deseado. La tabla de selección de medios de explosión a continuación se proporciona como una guía general para ayudarlo a elegir el tipo más adecuado para su proyecto. Sin embargo, factores como la presión de explosión, la dureza de la pieza de trabajo, la forma de los medios y la técnica del operador pueden afectar el rendimiento de los medios más allá de lo que indica el gráfico.
Característica / medios
Cuentas de vidrio
Acero Disparo
Disparo de cerámica
Óxido de aluminio
Medios de plástico
Granate
Limpieza / eliminación
✔️
✔️
✔️
✔️
✔️
✔️
Orina
✔️
✔️
✔️
-
✔️ （Luz）
-
Grabado superficial
-
-
-
✔️
-
✔️
Reciclabilidad / vida de medios
Medio (20–30 ciclos)
Muy alto (> 500 ciclos)
Alto (> 150 ciclos)
Med-High (50-100 ciclos)
Medio (20-40 ciclos)
MED - HIGH (50–80 ciclos)
Probabilidad de eliminación de material
Muy bajo
Alto
Mediocre
Medio
Muy bajo
Medio
La dureza de los mohs
5.5
6-7
7
9
2-3
7-8
Presión de explosión típica (PSI)
20-55
20-90
20-90
20-90
20-60
30-80
Forma de los medios
⬤
⬤
⬤
▲
▲
▲
✔️ = adecuado ；⬤ = esférico ； ▲ = angular
Conclusión
La explosión de perlas es una técnica de acabado de superficie versátil que funciona bien en varios materiales y admite una amplia gama de procesos de fabricación. Es rentable, ecológico e ideal para lograr acabados semi pulidos y satinados en sus partes.
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Preguntas frecuentes de acabado de la explosión del abalor
¿Cuál es la diferencia entre la explosión de las cuentas y la arena?
La arena y la explosión de cuentas son técnicas de explosión abrasiva. La elección entre ellos depende del material y del efecto deseado. Las diferencias clave entre ellos son:
Naturaleza abrasiva:La arena es más abrasiva y agresiva, adecuada para tareas de limpieza de servicio pesado como eliminar el óxido o la pintura vieja. La explosión de cuentas es más suave y no daña la superficie original.
Calidad de la superficie:La explosión de cuentas generalmente da como resultado un acabado más suave en comparación con la arena.
Idoneidad del material:Se prefiere la arena para las superficies más duras; La explosión de cuentas es mejor para materiales más suaves o delicados como aluminio y plástico.
Salud e impacto ambiental:La arena plantea mayores riesgos para la salud debido a la exposición a la sílice, lo que requiere regulaciones más estrictas y medidas de control.
¿Es seguro la explosión de cuentas de vidrio?
La explosión de cuentas de vidrio generalmente se considera segura, particularmente en comparación con las técnicas de explosión abrasiva que usan arena de sílice, que pueden generar polvo peligroso y conducir a serios problemas de salud. Sin embargo, si bien la explosión de cuentas de vidrio es una alternativa más segura, aún requiere medidas de seguridad adecuadas, como el uso de equipos de protección personal (PPE) y una ventilación adecuada para garantizar la protección del operador.
