Máquinas vibradoras para desbarbado industrial

Desbarbado de piezas metálicas mediante pulido por vibración

En Coniex diseñamos y suministramos bombos vibradores para el desbarbado de piezas metálicas y de otros materiales, como plástico, caucho, etc. Nuestros sistemas de pulido por vibración garantizan los máximos niveles de calidad, seguridad y productividad para procesos de eliminación de rebabas a escala industrial.

Qué es el desbarbado industrial

El desbarbado industrial es un proceso utilizado en la fabricación y producción de piezas metálicas y plásticas para eliminar las rebabas, residuos de virutas de corte y aristas afiladas que se forman durante procesos de mecanizado, fundición, estampado o moldeo.

Las rebabas son pequeñas protuberancias o salientes no deseados que se forman en los bordes de las piezas después de ser cortadas, perforadas, fresadas o moldeadas.

El desbarbado es esencial en la producción industrial porque las rebabas pueden afectar negativamente la funcionalidad, la calidad y la seguridad de las piezas. Al eliminar las rebabas, se logra un acabado más suave y limpio, se evitan problemas de ensamblaje y se mejora la precisión dimensional.

Estas rebabas también pueden ser peligrosas para los operarios, ya que pueden causar lesiones, así como para los equipos y otros componentes.

Es importante seleccionar un método de desbarbado que garantice un acabado de calidad que se ajuste a las características de las piezas a tratar: material, tamaño, forma y otros requerimientos específicos.

Pulido por vibración para el desbarbado de piezas

Los bombos vibradores son una de las tecnologías con más adopción para eliminar rebabas y pulir piezas.

Consisten en un tambor o recipiente cilíndrico que contiene las piezas junto con medios abrasivos. Cuando el tambor comienza a vibrar, las piezas y los abrasivos se mueven y entran en contacto, lo que provoca la eliminación de las rebabas y el pulido de las superficies.

Con el desbarbado se consigue eliminar los siguientes defectos de producción:

    • Rebabas
    • Cantos o aristas vivas
    • Marcas de mecanizado

Los bombos vibradores son especialmente eficientes para desbarbar y pulir piezas pequeñas y de formas complejas. Además, permiten procesar múltiples piezas al mismo tiempo, lo que los hace adecuados para la producción en masa.

Proceso de pulido por vibración

La combinación de un abrasivo y la fuerza tridimensional que es capaz de generar la máquina vibratoria producen en las piezas el fenómeno de desbarbado. El tiempo de proceso de desbarbado viene dado en función del estado inicial de la pieza.

De forma más detallada, el proceso de desbarbado con un bombo vibrador incluye las siguientes etapas:

    1. Preparación de las piezas: Antes de iniciar el proceso de desbarbado, es necesario preparar las piezas. Esto puede incluir la limpieza inicial de las piezas para eliminar cualquier contaminante o residuo que pueda afectar el proceso. Además, es importante asegurarse de que las piezas estén adecuadamente fijadas en el tambor vibrador para evitar daños o movimientos indeseados durante la operación.
    2. Selección de los medios abrasivos: Los medios abrasivos utilizados en el bombo vibrador dependerán del tipo de material de las piezas y el resultado deseado. Pueden ser chips de cerámica, pellets de plástico, piedras de pulido u otros materiales abrasivos. La elección de los medios abrasivos adecuados es esencial para obtener el resultado deseado de desbarbado y pulido.
    3. Carga del bombo vibrador: Las piezas junto con los medios abrasivos se cargan en el tambor vibrador en una proporción adecuada. La carga debe ser equilibrada y no exceder la capacidad máxima del tambor. Es recomendable llenar el tambor entre el 50% y el 70% de su capacidad para permitir un movimiento efectivo de las piezas y los medios abrasivos.
    4. Ajuste de parámetros: Antes de iniciar el proceso de desbarbado, es necesario ajustar los parámetros del bombo vibrador, como la velocidad de vibración, el tiempo de proceso y cualquier otro ajuste específico del equipo utilizado. Estos parámetros dependerán de las características de las piezas y los medios abrasivos, y pueden requerir pruebas y ajustes iniciales para obtener los resultados deseados.
    5. Operación del bombo vibrador: Una vez que las piezas están cargadas y los parámetros se han ajustado correctamente, se inicia la operación del bombo vibrador. El tambor comienza a vibrar, lo que provoca el movimiento de las piezas y los medios abrasivos. Esta acción de vibración y fricción entre las piezas y los medios abrasivos permite el desbarbado y el pulido de las piezas, eliminando las rebabas y mejorando el acabado superficial.
    6. Monitoreo y control: Durante el proceso de desbarbado, es importante monitorear regularmente el progreso y la calidad del desbarbado. Esto puede incluir inspeccionar muestras periódicas de las piezas para asegurarse de que se hayan eliminado las rebabas y se haya logrado el acabado deseado. En caso necesario, se pueden realizar ajustes en los parámetros o tiempo de procesamiento para mejorar los resultados.
    7. Finalización y limpieza: Una vez que se ha completado el proceso de desbarbado, las piezas se retiran del bombo vibrador y se someten a una limpieza final para eliminar cualquier residuo de los medios abrasivos. Esto puede incluir el uso de aire comprimido, lavado con agua o algún método de limpieza adecuado para el tipo de piezas y materiales utilizados.

¿Qué abrasivos se utilizan para este proceso?

En el proceso de desbarbado con un bombo vibrador se utilizan diferentes tipos de medios abrasivos, dependiendo del material de las piezas y del resultado deseado.

El tipo de abrasivo utilizado para el proceso de vibración puede ser:

    • Los abrasivos de cerámica poseen una alta densidad y dureza. Son adecuados para el desbarbado y el pulido de piezas metálicas, ya que son efectivos para eliminar rebabas y proporcionar un acabado superficial suave
    • Los pellets de plástico, como el poliéster, el polipropileno o el poliamida, se utilizan en el desbarbado de piezas más suaves o delicadas, como plásticos, aluminio o aleaciones ligeras. Estos abrasivos son menos agresivos y proporcionan un acabado más suave.
    • Las piedras de pulido, como la piedra pómez, se utilizan para el pulido y el acabado fino de piezas metálicas o plásticas. Son efectivas para eliminar rebabas pequeñas y proporcionar un acabado de alta calidad.
    • Bolas de acero inoxidable: Las bolas de acero inoxidable se utilizan para el desbarbado de piezas metálicas. Son abrasivos duros y resistentes que pueden eliminar rebabas más grandes y proporcionar un acabado más agresivo.
    • Granalla: La granalla, que consiste en pequeñas partículas de acero, se utiliza en el desbarbado y el pulido de piezas metálicas. La granalla puede ser de diferentes tamaños y formas, y se elige según las necesidades específicas del proceso.
    • Los abrasivos de urea están disponibles en forma de gránulos o polvo y se utilizan para eliminar imperfecciones y lograr un acabado suave en piezas metálicas, cerámicas u otros materiales.
    • Abrasivos ECO para procesos de vibración en seco que no generan residuos líquidos, ni de ningún otro tipo.

El aditivo para el proceso de desbarbado puede ser agua o producto químico.

En algunos casos, se puede utilizar agua como medio lubricante y refrigerante durante un proceso de desbarbado en húmedo con un bombo vibrador. El agua ayuda a reducir la fricción y el calor generado durante el proceso, lo que puede ser beneficioso para ciertos materiales y evitar el sobrecalentamiento de las piezas. Además, el agua puede ayudar a lavar y eliminar los residuos de los medios abrasivos después del desbarbado.

En otras aplicaciones, se puede emplear un proceso de desbarbado químico en el bombo vibrador. Esto implica sumergir las piezas en una solución química que disuelve selectivamente las rebabas sin afectar el resto de la pieza. Estas soluciones químicas pueden incluir ácidos, alcalinos u otros productos químicos diseñados para el desbarbado específico de ciertos materiales.

En función del tipo de pieza y material, CONIEX pone a disposición de sus clientes los siguientes productos químicos que ayudan al desbarbado:

    • CX-3: Desbarbado bajo y afinado para piezas de plástico, obteniéndose superficies finas y alisadas. Muy fino. Se utiliza para el láser en trabajos de botones para que no se ponga el polvillo en el grabado.
    • CX-4: Desbarbado bajo y afinado para piezas de plástico, obteniéndose superficies finas y alisadas. Es un poca más gruesa. Función desbarbar más que el CX-3
    • CX-15: Desbarbado para metales no férricos, obteniéndose superficies alisadas pero opacas, siendo necesario pasar por una fase posterior de pulido en el caso de que la pieza lo requiera.
    • CX-16: Desbarbado enérgico para metales férricos, obteniéndose superficies desbarbadas pero opacas, siendo necesario pasar a una fase posterior de pulido en el caso de que la pieza lo requiera.
    • CX-19: Desbarbado para metales férricos, obteniéndose superficies desbarbadas y lisas pero opacas, siendo necesario pasar por una fase posterior de pulido en el caso que la pieza lo requiera.

Es importante seleccionar el abrasivo adecuado para evitar daños en las piezas y lograr los resultados deseados. La elección del abrasivo dependerá del tipo de material de las piezas, la cantidad y el tipo de rebabas a eliminar, así como del acabado superficial deseado.

Ventajas del pulido por vibración para el desbarbado de piezas

La eliminación de rebabas y otras impurezas mediante un bombo vibrador ofrece varias ventajas en comparación con otras opciones de desbarbado, entre las que destacan:

    • Los bombos vibradores permiten procesar múltiples piezas al mismo tiempo, lo que garantiza un alto nivel de eficiencia y la productividad, especialmente si se compara con el desbarbado manual, donde se requiere más tiempo y esfuerzo para tratar cada pieza individualmente.
    • El movimiento vibratorio del bombo asegura una distribución uniforme de los medios abrasivos en todas las piezas, lo que proporciona un acabado consistente y uniforme en todas las superficies. Esto es especialmente importante en aplicaciones donde se requiere un acabado estético y uniforme en todas las piezas.
    • Los vibros son máquinas versátiles que se pueden utilizar para desbarbar y pulir una amplia variedad de materiales, incluyendo metales, plásticos, cerámicas, entre otros. Además, pueden manejar diferentes formas y tamaños de piezas, lo que los hace adecuados para una amplia gama de aplicaciones industriales.
    • Los bombos vibradores se pueden integrar en líneas de producción automatizadas, lo que permite un proceso de desbarbado continuo y sin intervención manual constante. Esto reduce la necesidad de mano de obra y permite un funcionamiento continuo y eficiente.
    • Los bombos vibradores son efectivos para eliminar rebabas y aristas afiladas en las piezas, lo que mejora la seguridad y evita posibles lesiones a los operarios que manejan las piezas. Además, al eliminar las rebabas, se mejora el ajuste y el ensamblaje de las piezas, evitando interferencias o daños.
    • A largo plazo, el desbarbado mediante vibros puede ser más económico en comparación con otras opciones, ya que reduce la necesidad de mano de obra intensiva y minimiza los costos asociados con el desgaste y reemplazo de herramientas manuales.

En general, el desbarbado mediante un bombo vibrador ofrece una solución eficiente, versátil y automatizada para el proceso de desbarbado industrial, mejorando la calidad, la productividad y la seguridad en la fabricación de piezas.

Diferencias entre el desbarbado manual y el desbarbado industrial

El desbarbado manual y el desbarbado industrial son dos enfoques diferentes para eliminar las rebabas en las piezas y la elección de uno u otro método depende de diversos factores.

En general, el desbarbado manual presenta las siguientes características:

    • En el desbarbado manual, las rebabas se eliminan de forma individual utilizando herramientas manuales como limas, esmeriles, lijas u otras herramientas de corte. Es un proceso más lento que el desbarbado industrial, que requiere de habilidad y precisión por parte del operario.
    • El desbarbado manual es adecuado para operaciones a pequeña escala o cuando se trabaja con piezas de dimensiones y geometrías complejas. Es comúnmente utilizado en talleres o en trabajos de fabricación personalizados.
    • La eliminación manual de las rebabas puede ser más económica para pequeñas producciones o trabajos personalizados, ya que no se requiere una inversión significativa en maquinaria especializada.
    • Puede variar en términos de consistencia y calidad de acabado, ya que depende de la habilidad y experiencia del operario.
    • Es intensivo en mano de obra y requiere de esfuerzo físico y tiempo para cada pieza.

Por otra parte, estas son las características principales de un desbarbado industrial:

    • Se lleva a cabo utilizando maquinaria y equipos especializados que permiten procesar múltiples piezas de forma simultánea y automatizada.
    • Es ideal para operaciones de producción en masa, donde se manejan grandes volúmenes de piezas y se requiere una mayor eficiencia y velocidad en el proceso de desbarbado.
    • Ofrece una mayor consistencia y repetibilidad en el acabado, ya que los equipos y máquinas están diseñados para realizar operaciones precisas y repetitivas, lo que garantiza una mayor uniformidad en las piezas desbarbadas.
    • El desbarbado industrial, al ser automatizado, permite una mayor productividad y eficiencia, ya que puede procesar múltiples piezas simultáneamente, reduciendo así los costos laborales y acelerando el tiempo de producción.
    • A medida que se aumenta la escala de producción, el desbarbado industrial se vuelve más rentable debido a su mayor eficiencia y menor tiempo requerido para el proceso.

Es importante destacar que, en muchos casos, una combinación de desbarbado manual y desbarbado industrial puede ser la opción que ofrezca mejores resultados.

OTRAS TECNOLOGÍAS DE DESBARBADO

Procesos de desbarbado industrial

Existen numerosas opciones para procesos de desbarbado a escala industrial. Estos son los más destacados:

    • El chorreado y sandblasteado son dos procesos efectivos y rápidos para desbarbar piezas.

Las cabinas de chorreado trabajan con aire comprimido y con abrasivos en forma de grano, como son las microesferas de vidrio, el corindón blanco y marrón o la granalla metálica. La selección del abrasivo y del tipo de chorreadora, que puede ser manual o automática, así como operar mediante succión, presión o vía húmeda, dependen del número de piezas a chorrear, de la tipología de las piezas, o del tipo de acabado deseado.

Por su parte, las sandblasteadoras son muy eficaces y pueden alcanzar grandes volúmenes de producción gracias a su capacidad para desbarbar un gran número de piezas a la vez. Existen numerosos tipos de sandblasteadoras que permiten adaptarse a las necesidades y objetivos de cada aplicación. Los abrasivos empleados son la granalla metálica o la granalla de acero inoxidable.

    • Los sistemas de rebarbar a alta presión con agua pueden trabajar hasta 500 bares, adaptándose a los detalles y especificaciones de cada proyecto. Las desbarbadoras a alta presión con agua suelen trabajar en islas robotizadas realizando el desbarbado de las piezas de forma posicionada, siendo posible desbarbar varios puntos diferentes en el mismo ciclo de trabajo. El desbarbado por chorro de agua a alta presión puede combinarse con otros procesos para limpieza de piezas a baja presión.
    • Los procesos de ultrasonidos han demostrado una gran eficacia para desbarbar rebabas metálicas y no metálicas que son difíciles de eliminar con otras tecnologías. Su alta eficacia en piezas complejas y de difícil acceso se debe a la capacidad del efecto del ultrasonido de propagarse a través de medios elásticos y a que no requiere ninguna herramienta especial. La tecnología de ultrasonidos también se emplea con gran eficacia en procesos de lavado y desengrase.
    • El desbarbado por explosión térmica se emplea para piezas de alta precisión de la industria aeroespacial o automotriz gracias a su precisión y eficacia. Este método utiliza la energía de una explosión producida mediante una mezcla de gases para eliminar las rebabas, que se transforman en polvo de óxido, sin que se dañen las piezas. La cantidad de gases y el nivel de presurización se deciden midiendo el grosor de la rebaba y el tamaño de piezas a desbarbar. Es un proceso que acostumbra a producir oxidación en las piezas, por lo que estas necesitarán un lavado o desoxidado posterior.
    • El desbarbado electroquímico es un proceso químico de acabado de piezas que se utiliza para remover las rebabas del metal, así como alisar las crestas y valles de una pieza. Para llevar a cabo el desbarbado de las piezas se aplica una corriente eléctrica sobre una pieza que se encuentra sumergida en un electrolito, lo cual produce una nivelación del material base. El proceso de desbarbado ECM se realiza mediante una corriente eléctrica que circula desde la pieza (ánodo) hacia la herramienta (cátodo) a través de una solución electrolítica, por ejemplo NaCl o NaNO3. Gracias a esta corriente eléctrica se consigue eliminar el material sobrante por disolución molecular del mismo, y las partículas de material disuelto es posteriormente filtrado para conservar las características del electrolito.
    • El mecanizado electroquímico de metales es un tipo de desbarbado de precisión en el que las rebabas se eliminan gracias a su disolución anódica en una corriente rápida de electrolitos, generalmente nitrato sódico o cloruro sódico. Para ello se polariza la pieza positiva como ánodo y la herramienta negativa como cátodo mediante una fuente de corriente continua en la que se sueltan iones metálicos de la pieza de trabajo. El material arrancado se puede extraer entonces por filtración de la solución de electrolitos como hidróxido de metal. La forma del cátodo de herramienta se ajusta a la tarea de mecanizado. De este modo, el mecanizado electroquímico de metales actúa sin carga mecánica ni térmica únicamente allí donde realmente se desea un arranque de material.
    • El desbarbado por congelación, también conocido como desbarbado criogénico, es un proceso utilizado para eliminar rebabas y bordes afilados en piezas metálicas o plásticas mediante el uso de temperaturas extremadamente bajas. Consiste en someter las piezas a una temperatura muy baja, generalmente mediante la inmersión en nitrógeno líquido o dióxido de carbono sólido (hielo seco), lo que hace que las rebabas se vuelvan frágiles y se quiebren fácilmente. El desbarbado criogénico de piezas se puede realizar entre -20 y -150 grados.

Es un proceso usado en la industria del caucho, plástico y otros materiales no ferrosos. Este proceso le da a la pieza moldeada su forma final deseada libre de rebabas sin producir modificaciones en el color, geometría, ni cambios en las propiedades del material.

Procesos de desbarbado manual

El desbarbado manual es un método de eliminación de rebabas que se realiza mediante el uso de herramientas manuales. A diferencia de otros métodos de desbarbado industrial que implican el uso de máquinas automáticas, el desbarbado manual se realiza de forma individual y controlada por el operario.

El desbarbado manual es útil para piezas más pequeñas, para eliminar rebabas en áreas de difícil acceso o cuando se requiere un mayor control y precisión en el proceso de eliminación de rebabas. Es un proceso que requiere habilidad y experiencia por parte del operario. Hay que tener en cuenta que de forma manual es muy difícil eliminar las rebabas interiores por lo que sólo es posible remover rebarbas exteriores.

El desbarbado manual encarece el valor de la pieza, ya que es un trabajo lento que requiere de mano de obra dedicada, lo cual se traduce en un aumento de los costes.

Es importante tener en cuenta las medidas de seguridad al realizar el desbarbado manual. Esto puede incluir el uso de guantes protectores, gafas de seguridad y ropa adecuada para proteger al operario de posibles lesiones causadas por las rebabas o las herramientas.

Las tareas de rebarbado manual se llevan a cabo con la ayuda de cepillos, fresas multidientes, muelas, papel de lija, herramientas de pulir, etc. Algunos de los utensilios más comunes son:

    • Las limas son herramientas de corte con una superficie abrasiva en forma de dientes. Se utilizan para eliminar rebabas mediante el proceso de limado, deslizando la lima sobre la superficie de la pieza y aplicando presión controlada.
    • Los esmeriles son discos abrasivos montados en herramientas eléctricas o neumáticas. Se utilizan para desgastar y pulir las rebabas al entrar en contacto con la superficie de la pieza.
    • Se utilizan cuchillas afiladas para cortar o raspar las rebabas. Estas herramientas son útiles para rebabas más pequeñas y superficies planas.
    • Las lijas consisten en papel abrasivo o tela con partículas abrasivas adheridas a ellas. Se pueden utilizar a mano o en soportes para lijar o pulir las rebabas.

También existe la posibilidad de desbarbar piezas con herramientas en automático. En este caso, se emplean los mismos medios que en el caso anterior, pero de forma automática. Es decir, se pueden usar robots o máquinas de rebarbar automáticas que posicionan la pieza y eliminan la rebaba de forma automático. La elección del tipo de herramienta, lija o muela dependerá de la rebaba y forma de la pieza a tratar. Estos métodos son más productivos que los manuales, pero suelen tener un coste de instalación y consumibles más elevados.

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