¿Se ha planteado alguna vez la importancia del tratamiento de superficies en la fabricación? En esta entrada del blog, exploraremos los distintos tipos de procesos de tratamiento de superficies y sus aplicaciones. Nuestro ingeniero mecánico experto le explicará cómo estas técnicas mejoran la calidad, la durabilidad y la estética de los productos. Descubra la ciencia que hay detrás de estos métodos y aprenda cómo pueden beneficiar a sus proyectos de fabricación.
El tratamiento de superficies es un sofisticado proceso que modifica la capa superficial de un material de sustrato, mejorando sus propiedades mecánicas, físicas y químicas. Esta alteración de la superficie tiene por objeto satisfacer requisitos específicos del producto, como mejorar la resistencia a la corrosión, la resistencia al desgaste, el atractivo estético u otras necesidades funcionales especializadas.
En el caso de las fundiciones metálicas, se emplean varios métodos avanzados de tratamiento de superficies:
El proceso de tratamiento de superficies suele abarcar varios pasos preparatorios críticos:
Estos pasos preparatorios son cruciales para garantizar la eficacia y longevidad del tratamiento final de la superficie, contribuyendo en última instancia a la calidad general y al rendimiento de la fundición metálica.
El tratamiento de superficies es uno de los logros tecnológicos más antiguos de la humanidad, cuyos orígenes se remontan a los albores de la civilización humana. Los primeros homínidos, enfrentados a la dura realidad de la vida prehistórica, desarrollaron técnicas rudimentarias pero eficaces de fabricación de herramientas de piedra. Estos primeros artesanos emplearon métodos de amolado abrasivo para crear bordes afilados en los utensilios líticos, mejorando su capacidad de corte y "hendidura afilada". A medida que las sociedades humanas avanzaban hacia el Neolítico, la fabricación de herramientas de piedra evolucionó significativamente. Los artesanos de este periodo dominaron el arte del afilado a fondo, produciendo herramientas con superficies refinadas y lisas que no sólo mejoraban la funcionalidad, sino que también acentuaban el atractivo estético, reflejando la sofisticación cultural de la época.
Paralelamente al desarrollo de la tecnología de las herramientas de piedra, las técnicas pictóricas primitivas surgieron como un aspecto crucial de la expresión y la tecnología humanas primitivas. Los humanos del Paleolítico tardío, demostrando un aprecio innato por la estética, utilizaron pigmentos minerales para decorar pequeños objetos con fines de adorno personal y posiblemente rituales. La aparición de la cerámica en el Neolítico catalizó una revolución en las técnicas de tratamiento de superficies. Esta innovación dio lugar a la célebre tradición de la cerámica coloreada, que marcó un hito importante en la historia de la decoración de superficies. Los intrincados diseños y las vibrantes tonalidades de la cerámica neolítica no sólo mostraron métodos avanzados de aplicación de pigmentos, sino que también sentaron las bases para futuros desarrollos en las tecnologías de recubrimiento de superficies.
Estos primeros avances en el tratamiento de superficies -que incluían tanto mejoras funcionales en la fabricación de herramientas como expresiones artísticas en la decoración de la cerámica- sentaron las bases para el complejo y diverso campo de la ingeniería de superficies que conocemos hoy en día. Desde aquellos primitivos comienzos, el tratamiento de superficies ha evolucionado hasta convertirse en una sofisticada disciplina, crucial en la fabricación moderna, la ciencia de los materiales y los esfuerzos artísticos.
La oxidación por microarco (MAO), también denominada oxidación por microplasma, es un proceso que implica la combinación de electrolito y parámetros eléctricos específicos.
Este proceso da lugar al crecimiento de una película cerámica en la superficie de aluminio, magnesio, titanioy sus aleaciones. La película se compone principalmente de óxidos de metales básicos y se produce por el efecto instantáneo de alta temperatura y alta presión de la descarga de arco.
El trefilado de alambre metálico es una técnica de tratamiento de superficies que crea líneas decorativas en la superficie de una pieza mediante el proceso de rectificado.
El pavonado es un proceso en el que todo el cuerpo se recubre con un esmalte de color y luego se cuece en un alto horno a una temperatura de unos 800°C.
El esmalte de color se transforma de sólido granular a estado líquido al fundirse y, tras enfriarse, forma un bello esmalte de color que se fija al cuerpo.
En este punto, la altura del esmalte de color es inferior a la del hilo de cobre, por lo que hay que rellenar el esmalte.
A continuación se sinteriza, normalmente cuatro o cinco veces en un proceso continuo, hasta que el patrón se rellena hasta igualar el nivel del patrón de alambre.
El granallado es un método de trabajo en frío que consiste en bombardear la superficie de una pieza con granalla. Esto provoca la implantación de tensiones residuales de compresión, lo que mejora la resistencia a la fatiga de la pieza.
Chorro de arena es un proceso de eliminación de impurezas y desbaste de la superficie de un sustrato mediante el impacto de un chorro de arena a alta velocidad.
Esto se consigue utilizando aire comprimido para crear un haz de chorro de alta velocidad que pulveriza el material de granallado (como arena de mineral de cobre, arena de cuarzo, corindón, arena de hierro o arena de Hainan) sobre la superficie de la pieza a gran velocidad, alterando su aspecto o forma.
El grabado es un método de eliminación de material mediante reacción química o impacto físico.
Normalmente, este proceso también se conoce como grabado fotoquímico, que consiste en retirar la película protectora de la zona que se va a grabar tras la exposición y el revelado, y sumergirla después en una solución química que provoca la disolución y la corrosión. El resultado es la creación de superficies irregulares o huecas.
IMD, o decoración en molde, también se conoce como tecnología sin pintura y es una técnica de decoración de superficies muy utilizada.
La tecnología consiste en una película transparente endurecida en la superficie, una capa de patrón impreso en el centro y una capa de inyección en la parte posterior. La tinta del centro protege contra la fricción y evita los arañazos, al tiempo que garantiza que el color se mantenga brillante y no pierda intensidad con el paso del tiempo.
La decoración Out-Mold es una combinación de elementos visuales, táctiles y funcionales en un expositor.
Es una extensión de la tecnología IMD (In-Mold Decoration) y consiste en una técnica de decoración de superficies en 3D que combina características de impresión, estructura textural y metalización.
El tallado por láser, también denominado grabado por láser o marcado por láser, es un proceso de tratamiento de superficies que utiliza principios ópticos. En este método, se utilizan rayos láser para crear marcas permanentes en la superficie de objetos o en materiales transparentes.
El mecanizado por descarga eléctrica (EDM) es un método de mecanizado especializado que utiliza la descarga eléctrica para eliminar materiales conductores. Consiste en pulsos de descarga entre dos electrodos sumergidos en un fluido de trabajo.
Los electrodos para herramientas suelen estar hechos de materiales resistentes a la corrosión con buena conductividad, altos puntos de fusión y fáciles de procesar, como cobre, grafito, aleaciones de cobre-tungsteno y molibdeno.
Durante el proceso de mecanizado, el electrodo de la herramienta experimenta cierto desgaste, pero es significativamente menor que la cantidad de metal extraído de la pieza e incluso puede no producir ninguna pérdida.
El texturizado por láser es un proceso que utiliza láser de densidad de alta energía para producir patrones en la superficie del acero, como piel de serpiente, grabado, perlita u otras formas de líneas.
La tampografía es un método de impresión especializado que utiliza una almohadilla curva de silicona (o cobre, termoplástico) y un material de caucho de silicona. El proceso consiste en sumergir la tinta del huecograbado en la superficie de la almohadilla y luego presionarla sobre la superficie del objeto deseado para imprimir texto, patrones y otros diseños.
La serigrafía es un método de impresión que consiste en utilizar pantallas de seda, fibra sintética o metal tensadas sobre un bastidor. La pantalla se fabrica utilizando película pintada a mano o métodos fotoquímicos de creación de planchas; la tecnología moderna de serigrafía utiliza un material fotosensible para crear las planchas de la pantalla mediante fotograbado.
Este proceso expone la parte gráfica de la placa de trama para producir orificios de trama y bloquea los orificios de trama en la parte sin texto.
Durante la impresión, la tinta se transfiere al sustrato presionando una cuchilla contra la pantalla, que hace pasar la tinta a través de la parte gráfica de la pantalla y forma un gráfico que coincide con el original.
La impresión térmica directa se refiere al proceso de aplicar un agente sensible al calor al papel para convertirlo en un papel de grabación sensible al calor. El papel de grabación térmico cambia las propiedades físicas o químicas de una sustancia (agente revelador) cuando se expone al calor, lo que da lugar a una imagen.
En principio de transferencia de calor consiste en imprimir un patrón digital con una impresora y tinta de transferencia especial en un papel de transferencia y, a continuación, utilizar una máquina de transferencia para transferir el patrón a la superficie del producto con alta temperatura y presión, completando así la impresión del producto.
Dado que las partes gráficas y no gráficas de la planografía se encuentran en el mismo plano, para que la tinta distinga entre la parte gráfica y la parte no gráfica de la plancha de impresión durante la impresión, es necesario utilizar el principio de separación aceite-agua.
En primer lugar, el dispositivo de suministro de agua del componente de la plancha de impresión suministra agua a la parte no gráfica de la plancha de impresión, protegiendo así la parte no gráfica de la plancha de impresión de ser mojada por la tinta.
A continuación, la tinta se suministra desde el dispositivo de suministro de tinta del componente de impresión a la plancha de impresión.
Dado que la parte no gráfica de la plancha de impresión está protegida por el agua, la tinta sólo puede suministrarse a la parte gráfica de la plancha de impresión.
Por último, la tinta de la plancha de impresión se transfiere a la piel de leche, y la presión entre el rodillo de caucho y el cilindro de impresión se utiliza para transferir la tinta de la piel de leche al sustrato para completar una impresión.
Por lo tanto, la planografía es un método de impresión indirecto.
Para curvas impresión de superficies, la tinta se coloca en un huecograbado grabado con caracteres o patrones. A continuación, los caracteres o patrones se transfieren a la superficie curvada y, posteriormente, a la superficie del producto moldeado a través de la superficie curvada. Finalmente, la tinta se cura mediante tratamiento térmico o exposición a la luz ultravioleta.
Por estampación en caliente se entiende el proceso de aplicar texto y motivos hechos con materiales como láminas a la portada o contraportada de libros de tapa dura, o de grabar en relieve nombres o motivos de libros mediante prensado en caliente.
La impresión por transferencia de agua es un tipo de impresión que utiliza alta presión para transferir patrones de color a un sustrato a partir de un papel de transferencia hidrolizado o una película de plástico. El proceso incluye la producción de papel de impresión por transferencia de agua, la impregnación del papel decorativo, la transferencia del patrón y el secado del producto acabado.
El molde de serigrafía plana consiste en una pantalla de poliéster o nailon (también conocida como "placa de flor") que está montada en un marco cuadrado y tiene un patrón de estarcido. El patrón de estarcido permite que la pasta de color pase a través de la parte estampada de la placa de flor, mientras que la parte no estampada se sella con una capa de película de polímero.
Durante la estampación, la plancha floral se presiona contra el tejido y se rellena con pasta de color. A continuación, la pasta se raspa hacia delante y hacia atrás con un rascador, lo que hace que penetre en el dibujo y llegue a la superficie del tejido.
El calandrado es un proceso de acabado del cuero pesado que utiliza calor y presión para crear una superficie lisa y brillante. El proceso consiste en introducir el material en una máquina en la que se calienta y se funde, luego se le da forma de lámina o película y se enfría antes de enrollarlo.
El proceso de calandrado aprovecha la plasticidad de las fibras para aplanar la superficie del tejido o producir finas líneas oblicuas paralelas. El material más utilizado para el calandrado es el cloruro de polivinilo.
Antes de pintar, el proceso de eliminar las materias extrañas adheridas o generadas en la superficie base para mejorar la adherencia entre la superficie base y el revestimiento o para dotar a la superficie de cierta resistencia a la corrosión, también puede denominarse pretratamiento.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
ES 
EN 
AR 
DE 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO