El granallado (también conocido como granallado) es un proceso de preparación de superficies que se realiza después de varios procesos de fabricación. En pocas palabras, aumenta/mejora el acabado de la superficie. El granallado se lleva a cabo con la ayuda de pequeñas bolas, que fluyen a una velocidad muy alta en forma de chorros, acelerados y dirigidos a la pieza de trabajo. Las fuerzas de compresión se aplican cuando golpean la superficie de la pieza de trabajo una tras otra. El punto de aplicación de cada disparo es ligeramente diferente de los demás porque un disparo se superpone ligeramente al área de los otros disparos a su alrededor.
Tabla de contenido
Descripción del proceso de granallado
Como se mencionó anteriormente, el granallado es un proceso de acondicionamiento de superficies. Se utilizan pequeñas esferas metálicas, llamadas disparos, para inducir tensiones residuales en la superficie de la pieza de trabajo. Este proceso se describe como un proceso de laminación en frío. La deformación plástica de la pieza de trabajo se logra con la ayuda de una fuerza de compresión ejercida por un disparo de alta velocidad. Estos producen una serie de pequeños hoyuelos que se superponen entre sí. La tensión residual inducida en la superficie de la pieza de trabajo aumenta la resistencia a la fatiga debido a la compresión de la capa superior.
Este proceso utiliza lo que se llama una cámara de granallado con una plataforma giratoria en la parte inferior. La pieza de trabajo se coloca sobre una mesa que solo puede girar alrededor de su eje. En la parte superior de la cámara de granallado, se coloca una boquilla de disparo que se puede mover hacia adelante y hacia atrás, y en la parte superior, frente a la boquilla, se coloca un conducto de ventilación. La mesa gira para permitir el granallado de diferentes lados de la misma superficie. La boquilla se mueve alrededor del área de granallado entre el centro y el borde exterior de la pieza de trabajo.
aplicación
- El granallado se utiliza para aumentar la resistencia a la fatiga de ejes automotrices, resortes helicoidales, ballestas y ejes.
- El endurecimiento superficial de la superficie de engrane del engranaje se realiza mediante granallado para aplicaciones en las que la tensión de trabajo no es alta.
- Las barras de torsión utilizadas en equipos industriales pesados tienen un entorno de trabajo abierto a la atmósfera y, por lo general, se someten a un proceso de granallado de endurecimiento.
- La mayoría de los equipos utilizados en los campos de petróleo y gas, incluidas las operaciones de perforación, pasan por granallado para prolongar la vida útil por fatiga.
- Los compresores de alta temperatura y alta presión y los álabes de las turbinas se crean mediante este proceso para prolongar la vida útil a la fatiga y proteger contra la corrosión prematura.
Materiales utilizados para el granallado
La mayoría de los materiales dúctiles requieren deformación plástica para obtener resultados, por lo que se pueden producir fácilmente mediante este proceso. Sin embargo, los materiales frágiles son difíciles de procesar, pero aún se pueden procesar hasta cierto punto. Los materiales específicos que pueden aprovechar este proceso incluyen:
Directrices de diseño mecánico
- El radio del filete debe ser el doble del radio de la bola de metal utilizada para el proceso.
- Las características de diseño, como las ranuras, pueden afectar la eficiencia del proceso y su trabajo.
- A medida que aumenta la relación entre la longitud y el diámetro del orificio, la uniformidad del procedimiento se ve afectada, lo que reduce la precisión del proceso.
- Las características geométricas, como los bordes y las esquinas afiladas, no se pueden manejar mediante granallado. Estas características deben eliminarse antes de iniciar el proceso de granallado.
- El grosor mínimo de la pieza de trabajo debe ser de al menos 0,25 mm para evitar la rotura de la pieza de trabajo.
- La longitud y la anchura de la pieza de trabajo están limitadas por las dimensiones de la cámara de granallado. De lo contrario, no hay otras restricciones en las dimensiones de la pieza.
- Antes de comenzar el proceso de granallado, debe ingresar la asignación. La tolerancia general de este proceso es de aproximadamente 0,05 mm.
Variaciones del proceso
- Hay diferentes tipos de materiales disponibles en función de la pieza de trabajo y el resultado requerido. Cada material puede usar diferentes tamaños de disparos, y cada tamaño puede tener muchos números/clasificaciones de dureza diferentes. Los diversos materiales utilizados en este proceso incluyen acero, hierro, perlas de vidrio y cerámica. El tamaño de la bola oscila entre 0,2 mm y 0,5 mm de diámetro.
- Se pueden utilizar varias mecánicas para proporcionar disparos de alta velocidad. El mecanismo contiene aire comprimido y el disparo se inyecta en una corriente de aire de alta velocidad. Esto te dará la velocidad que necesitas para tu disparo.
- Otro mecanismo mecánico es la colocación del disparo dentro de dos ruedas que giran en sentido contrario. Estos te ayudarán a aumentar la velocidad que necesitas para tu disparo.
Economía de los procesos
- El granallado es un proceso rentable y bastante rápido que solo se utiliza en superficies que necesitan ser curadas.
- El plazo de entrega es muy corto para cualquier tipo de pieza de trabajo.
- Según el tipo de variantes utilizadas en el proceso, los costos de las herramientas pueden variar de cero a bajo. Sin embargo, algunas variantes, como el granallado ultrasónico, requieren una base de herramientas especial.
- El costo del equipo tiende a fluctuar, pero es bastante moderado.
- Los costos de mano de obra pueden ser bastante altos, dependiendo del grado de granallado requerido.
- El proceso de granallado se recomienda para volúmenes de producción medianos con un alto grado de automatización. Howeevr tiene un tiempo de procesamiento bastante rápido, lo que puede resultar en grandes cantidades de producción para algunos materiales.
Ventajas del granallado
- Este proceso cura el área seleccionada sin necesidad de costos o equipos adicionales.
- Las piezas de complejidad moderada se pueden manipular muy fácilmente.
- El alto nivel de complejidad se puede manejar con algunos archivos adjuntos adicionales, aunque puede haber algunas limitaciones.
- Este proceso mejora la resistencia al desgaste, la corrosión bajo tensión, el agrietamiento y la corrosión galvánica de la pieza de trabajo.
inconveniente
- En el proceso de granallado, la pieza de trabajo debe ser estable. Esto se puede hacer con la ayuda de abrazaderas, pero estas pueden agregar costos adicionales y tiempo de entrega al proceso.
- En algunos casos, puede ser necesario un tratamiento previo, como la eliminación del polvo y el óxido del metal.
- Este proceso requiere un cuidado especial, de lo contrario, el granallado de alta intensidad puede causar rugosidades y tensiones indeseables en la superficie.
- A veces, solo se logra un acabado superficial promedio al final del proceso.