Adaptado de la 3ª edición, Enciclopedia de Salud y Seguridad en el Trabajo.
El esmerilado generalmente implica el uso de un abrasivo aglomerado para desgastar partes de una pieza de trabajo. El objetivo es dar una forma determinada a la obra, corregir sus dimensiones, aumentar la lisura de una superficie o mejorar la nitidez de los filos. Los ejemplos incluyen la eliminación de bebederos y bordes ásperos de una pieza de fundición, la eliminación de escamas superficiales de los metales antes de forjar o soldar y el desbarbado de piezas en chapas metálicas y talleres mecánicos. El pulido se utiliza para eliminar las imperfecciones de la superficie, como las marcas de herramientas. El pulido no elimina el metal, pero utiliza un abrasivo suave mezclado con una base de cera o grasa para producir una superficie de alto brillo.
El rectificado es el más completo y diversificado de todos los métodos de mecanizado y se emplea en muchos materiales, principalmente hierro y acero, pero también otros metales, madera, plásticos, piedra, vidrio, cerámica, etc. El término cubre otros métodos para producir superficies muy lisas y brillantes, como el pulido, el rectificado, el afilado y el lapeado.
Las herramientas utilizadas son muelas de diferentes dimensiones, segmentos abrasivos, puntas abrasivas, piedras de afilar, limas, muelas pulidoras, correas, discos, etc. En muelas abrasivas y similares, el material abrasivo se mantiene unido mediante agentes aglutinantes para formar un cuerpo rígido, generalmente poroso. En el caso de las bandas abrasivas, el agente adhesivo sujeta el abrasivo a un material base flexible. Las ruedas pulidoras están hechas de algodón u otros discos textiles cosidos entre sí.
Los abrasivos naturales (corindón natural o esmeril (óxidos de aluminio), diamante, arenisca, pedernal y granate) han sido reemplazados en gran medida por abrasivos artificiales que incluyen óxido de aluminio (alúmina fundida), carburo de silicio (carborundum) y diamantes sintéticos. También se utilizan varios materiales de grano fino, como tiza, piedra pómez, trípoli, masilla de estaño y óxido de hierro, especialmente para pulir y pulir.
El óxido de aluminio es el más utilizado en muelas abrasivas, seguido del carburo de silicio. Los diamantes naturales y artificiales se utilizan para importantes aplicaciones especiales. El óxido de aluminio, el carburo de silicio, el esmeril, el granate y el pedernal se utilizan para esmerilar y pulir bandas.
Tanto los aglutinantes orgánicos como los inorgánicos se utilizan en muelas abrasivas. Los principales tipos de enlaces inorgánicos son el silicato vitrificado y la magnesita. Entre los aglutinantes orgánicos destacan la resina de fenol o urea formaldehído, el caucho y la goma laca. Los aglutinantes vitrificados y la resina fenólica dominan por completo dentro de sus respectivos grupos. Las muelas abrasivas de diamante también se pueden unir con metal. Los distintos aglutinantes confieren a las muelas diferentes propiedades abrasivas, así como diferentes propiedades en cuanto a seguridad.
Las bandas y discos abrasivos y de pulido están compuestos por una base flexible de papel o tela a la que se une el abrasivo por medio de un adhesivo natural o sintético.
Se utilizan diferentes máquinas para diferentes tipos de operaciones, como rectificado de superficies, rectificado cilíndrico (incluido el rectificado sin centros), rectificado interior, rectificado basto y corte. Los dos tipos principales son: aquellos en los que el molinillo o el trabajo se mueven a mano y las máquinas con alimentación mecánica y mandriles. Los tipos de equipos comunes incluyen: amoladoras de superficie; esmeriladoras, pulidoras y pulidoras de pedestal; amoladoras y pulidoras de disco; molinos internos; máquinas cortadoras abrasivas; pulidoras de banda; esmeriladoras, pulidoras y pulidoras portátiles; y múltiples pulidores y tampones.
Riesgos y su prevención
Muy lleno
El mayor riesgo de lesiones en el uso de muelas abrasivas es que la muela puede explotar durante el amolado. Normalmente, las muelas abrasivas funcionan a altas velocidades. Hay una tendencia hacia velocidades cada vez mayores. La mayoría de las naciones industrializadas tienen regulaciones que limitan las velocidades máximas a las que pueden funcionar los diversos tipos de muelas abrasivas.
La medida de protección fundamental es hacer que la muela abrasiva sea lo más fuerte posible; la naturaleza del agente de unión es lo más importante. Las ruedas con aglomerantes orgánicos, en particular de resina fenólica, son más duras que las de aglomerantes inorgánicos y más resistentes a los impactos. Se pueden permitir velocidades periféricas altas para ruedas con enlaces orgánicos.
Las ruedas de muy alta velocidad, en particular, suelen incorporar varios tipos de refuerzo. Por ejemplo, ciertas muelas de copa están equipadas con cubos de acero para aumentar su resistencia. Durante la rotación, la mayor tensión se desarrolla alrededor del orificio central. Para reforzar la muela, la sección alrededor del orificio central, que no participa en el rectificado, puede fabricarse de un material especialmente resistente que no sea adecuado para el rectificado. Las grandes ruedas con una sección central reforzada de esta manera se utilizan particularmente en las acerías para moler losas, palanquillas y similares a velocidades de hasta 80 m/s.
Sin embargo, el método más común para reforzar las muelas abrasivas es incluir tejido de fibra de vidrio en su construcción. Las ruedas delgadas, como las que se usan para cortar, pueden incorporar tela de fibra de vidrio en el centro o en cada lado, mientras que las ruedas más gruesas tienen varias capas de tela según el grosor de la rueda.
Con la excepción de algunas muelas abrasivas de pequeñas dimensiones, el fabricante debe someter a pruebas de velocidad a todas las muelas oa una muestra estadística de ellas. En las pruebas, las muelas se hacen funcionar durante un cierto período a una velocidad superior a la permitida en el rectificado. Las normas de prueba varían de un país a otro, pero normalmente la rueda debe probarse a una velocidad un 50 % superior a la velocidad de trabajo. En algunos países, las reglamentaciones requieren pruebas especiales de las ruedas que van a operar a velocidades más altas de lo normal en un instituto central de pruebas. El instituto también puede cortar especímenes de la rueda e investigar sus propiedades físicas. Las ruedas de corte están sujetas a ciertas pruebas de impacto, pruebas de flexión, etc. El fabricante también está obligado a asegurarse de que la muela abrasiva esté bien equilibrada antes de la entrega.
El estallido de una muela abrasiva puede causar lesiones fatales o muy graves a cualquier persona en las inmediaciones y daños graves a la planta o las instalaciones. A pesar de todas las precauciones tomadas por los fabricantes, es posible que se rompan o revienten ocasionalmente las ruedas, a menos que se tenga el debido cuidado en su uso. Las medidas de precaución incluyen:
- Manipulación y almacenamiento. Una rueda puede dañarse o agrietarse durante el tránsito o la manipulación. La humedad puede atacar el agente de unión en las ruedas de resina fenólica y, en última instancia, reducir su resistencia. Las ruedas vitrificadas pueden ser sensibles a las variaciones de temperatura repetidas. La humedad absorbida irregularmente puede desequilibrar la rueda. En consecuencia, es muy importante que las ruedas se manipulen con cuidado en todas las etapas y se guarden de manera ordenada en un lugar seco y protegido.
- Comprobación de grietas. Se debe revisar una rueda nueva para asegurarse de que no esté dañada y seca, simplemente golpeándola con un mazo de madera. Una rueda vitrificada sin fallas dará un timbre claro, una rueda con aglomerante orgánico un tono de timbre menos; pero cualquiera de los dos puede diferenciarse del sonido agrietado de una rueda defectuosa. En caso de duda, no se debe utilizar la rueda y se debe consultar al proveedor.
- Pruebas. Antes de poner en servicio la nueva rueda, se debe probar a toda velocidad con las debidas precauciones. Después de moler en húmedo, la rueda debe funcionar en vacío para expulsar el agua; de lo contrario, el agua puede acumularse en la parte inferior de la rueda y causar un desequilibrio, lo que puede ocasionar que estalle la próxima vez que se use la rueda.
- Montaje. Se producen accidentes y roturas cuando las muelas abrasivas se montan en aparatos inadecuados, por ejemplo, en los extremos del husillo de las máquinas pulidoras. El eje debe tener un diámetro adecuado pero no tan grande como para expandir el orificio central de la rueda; Las bridas no deben tener menos de un tercio del diámetro de la rueda y deben estar hechas de acero dulce o de un material similar.
- Velocidad. En ningún caso se debe exceder la velocidad de operación máxima permitida especificada por los fabricantes. Se debe colocar un aviso que indique la velocidad del husillo en todas las rectificadoras, y la muela se debe marcar con la velocidad periférica máxima permitida y el número de revoluciones correspondiente para una muela nueva. Son necesarias precauciones especiales con las rectificadoras de velocidad variable y para asegurar el montaje de muelas de velocidades admisibles apropiadas en rectificadoras portátiles.
- Descanso de trabajo. Siempre que sea factible, deberían proporcionarse soportes de trabajo montados rígidamente y de dimensiones adecuadas. Deben ser ajustables y mantenerse lo más cerca posible de la rueda para evitar que el trabajo pueda ser forzado contra la rueda y romperla o, más probablemente, atrapar y lesionar la mano del operador.
- Vigilando. Las ruedas abrasivas deben estar provistas de protecciones lo suficientemente fuertes como para contener las partes de una rueda que revienta (ver figura 1). Algunos países tienen regulaciones detalladas con respecto al diseño de las protecciones y los materiales a utilizar. En general, deben evitarse el hierro fundido y el aluminio fundido. La abertura de esmerilado debe ser lo más pequeña posible y puede ser necesaria una boquilla ajustable. Excepcionalmente, cuando la naturaleza del trabajo impida el uso de una protección, se pueden usar bridas protectoras especiales o mandriles de seguridad. Los husillos y los extremos cónicos de las máquinas pulidoras de doble extremo pueden causar accidentes por enredos a menos que estén protegidos de manera efectiva.
Figura 1. Un disco abrasivo vitrificado bien protegido montado en una amoladora de superficies y operando a una velocidad periférica de 33 m/s
Lesiones oculares
El polvo, los abrasivos, los granos y las astillas son un peligro común para los ojos en todas las operaciones de esmerilado en seco. La protección eficaz de los ojos mediante gafas protectoras o anteojos y protectores oculares fijos en la máquina son esenciales; Los protectores oculares fijos son especialmente útiles cuando las muelas se usan de forma intermitente, por ejemplo, para rectificar herramientas.
Incendió
La molienda de aleaciones de magnesio conlleva un alto riesgo de incendio a menos que se tomen precauciones estrictas contra la ignición accidental y en la remoción y remojo del polvo. Se requieren altos estándares de limpieza y mantenimiento en todos los conductos de escape para evitar el riesgo de incendio y también para mantener la ventilación funcionando de manera eficiente. El polvo textil que se desprende de las operaciones de pulido es un peligro de incendio que requiere una buena limpieza y LEV.
Vibración
Las amoladoras portátiles y de pedestal conllevan un riesgo de síndrome de vibración mano-brazo (HAVS), también conocido como "dedo blanco" por su signo más notorio. Las recomendaciones incluyen limitar la intensidad y la duración de la exposición, rediseñar herramientas, equipos de protección y monitorear la exposición y la salud.
Riesgos para la salud
Aunque las muelas abrasivas modernas no crean por sí mismas el grave peligro de silicosis asociado en el pasado con las muelas de piedra arenisca, los materiales que se muelen pueden seguir emitiendo polvo de sílice altamente peligroso, por ejemplo, piezas fundidas en arena. Ciertas ruedas unidas con resina pueden contener rellenos que crean un polvo peligroso. Además, las resinas a base de formaldehído pueden emitir formaldehído durante la molienda. En cualquier caso, el volumen de polvo producido por la molienda hace imprescindible una LEV eficiente. Es más difícil proporcionar escape local para ruedas portátiles, aunque se ha logrado cierto éxito en esta dirección mediante el uso de sistemas de captura de alta velocidad y bajo volumen. Se debe evitar el trabajo prolongado y proporcionar equipo de protección respiratoria si es necesario. También se requiere ventilación de escape para la mayoría de las operaciones de lijado, acabado, pulido y similares con banda. Con el pulido en particular, el polvo textil combustible es una preocupación seria.
Se debe proporcionar ropa protectora y buenas instalaciones sanitarias y de lavado con duchas, y es deseable la supervisión médica, especialmente para las trituradoras de metales.