Adaptado de la 3ra edición, Enciclopedia de Salud y Seguridad en el Trabajo.

Existe una amplia variedad de técnicas para el acabado de las superficies de los productos metálicos para que resistan la corrosión, ajusten mejor y se vean mejor (ver tabla 1). Algunos productos son tratados por una secuencia de varias de estas técnicas. Este artículo describirá brevemente algunos de los más utilizados.

Tabla 1. Resumen de los peligros asociados con los diferentes métodos de tratamiento de metales

Antes de aplicar cualquiera de estas técnicas, los productos deben limpiarse a fondo. Se utilizan varios métodos de limpieza, individualmente o en secuencia. Incluyen el esmerilado, cepillado y pulido mecánicos (que producen polvo metálico u oxídico; el polvo de aluminio puede ser explosivo), desengrasado con vapor, lavado con disolventes orgánicos de grasa, “decapado” en soluciones ácidas o alcalinas concentradas y desengrasado electrolítico. El último consiste en la inmersión en baños que contienen cianuro y álcali concentrado en los que el hidrógeno u oxígeno formados electrolíticamente eliminan la grasa, lo que da como resultado superficies metálicas "en blanco" libres de óxidos y grasas. La limpieza es seguida por un adecuado enjuague y secado del producto.

El diseño adecuado del equipo y LEV eficaz reducirá parte del riesgo. Los trabajadores expuestos al riesgo de salpicaduras deben estar provistos de gafas protectoras o protectores para los ojos y guantes, delantales y ropa de protección. Las duchas y las fuentes de lavado de ojos deben estar cerca y en buen estado de funcionamiento, y las salpicaduras y los derrames deben lavarse rápidamente. Con equipo electrolítico, los guantes y zapatos deben ser no conductores, y se deben seguir otras precauciones eléctricas estándar, como la instalación de interruptores de circuito de falla a tierra y procedimientos de bloqueo/etiquetado.

Procesos de tratamiento

Pulido electrolítico

El pulido electrolítico se usa para producir una superficie de apariencia y reflectividad mejoradas, para eliminar el exceso de metal para que se ajuste con precisión a las dimensiones requeridas y para preparar la superficie para la inspección de imperfecciones. El proceso implica la disolución anódica preferencial de puntos altos en la superficie después del desengrasado con vapor y la limpieza alcalina en caliente. Los ácidos se utilizan con frecuencia como soluciones electrolíticas; en consecuencia, se requiere un enjuague adecuado después.

galvanoplastia

La galvanoplastia es un proceso químico o electroquímico para aplicar una capa metálica al producto, por ejemplo, níquel para protegerlo contra la corrosión, cromo duro para mejorar las propiedades de la superficie o plata y oro para embellecerlo. Ocasionalmente, se utilizan materiales no metálicos. El producto, cableado como cátodo, y un ánodo del metal a depositar se sumergen en una solución electrolítica (que puede ser ácida, alcalina o alcalina con sales y complejos de cianuro) y se conectan externamente a una fuente de corriente continua. Los cationes cargados positivamente del ánodo metálico migran al cátodo, donde se reducen al metal y se depositan como una capa delgada (ver figura 1). El proceso continúa hasta que el nuevo recubrimiento alcanza el espesor deseado, y luego el producto se lava, seca y pule.

Figura 1. Galvanoplastia: representación esquemática

Ánodo: Cu → Cu⁺² + 2e^- ; Cátodo: Cu⁺² + 2e^- → Cu

In electroformado, un proceso estrechamente relacionado con la galvanoplastia, los objetos moldeados de, por ejemplo, yeso o plástico se vuelven conductores mediante la aplicación de grafito y luego se conectan como cátodo para que el metal se deposite sobre ellos.

In anodización, un proceso que se ha vuelto cada vez más importante en los últimos años, los productos de aluminio (también se utilizan titanio y otros metales) se conectan como ánodo y se sumergen en ácido sulfúrico diluido. Sin embargo, en lugar de formarse iones de aluminio positivos y migrar para depositarse en el cátodo, son oxidados por los átomos de oxígeno que surgen en el ánodo y se unen a él como una capa de óxido. Esta capa de óxido se disuelve parcialmente con la solución de ácido sulfúrico, lo que hace que la capa superficial sea porosa. Posteriormente, en estos poros se pueden depositar materiales coloreados o sensibles a la luz, como en la fabricación de placas de identificación, por ejemplo.

Esmaltes y vidriados

El esmalte vítreo o el esmalte de porcelana se utiliza para dar un recubrimiento resistente al calor, a las manchas y a la corrosión a los metales, generalmente hierro o acero, en una amplia gama de productos fabricados que incluyen bañeras, cocinas a gas y eléctricas, utensilios de cocina, tanques de almacenamiento. y contenedores, y equipos eléctricos. Además, los esmaltes se utilizan en la decoración de cerámica, vidrio, joyería y adornos decorativos. El uso especializado de polvos de esmalte en la producción de artículos ornamentales como Cloisonné y Limoges se conoce desde hace siglos. Los esmaltes se aplican a la cerámica de todo tipo.

Los materiales utilizados en la fabricación de esmaltes y vidriados vítreos incluyen:

• refractarios, como cuarzo, feldespato y arcilla
• fundentes, como bórax (borato de sodio decahidratado), carbonato de sodio (carbonato de sodio anhidro), nitrato de sodio, espato flúor, criolita, carbonato de bario, carbonato de magnesio, monóxido de plomo, tetróxido de plomo y óxido de zinc
• colores, como óxidos de antimonio, cadmio, cobalto, hierro, níquel, manganeso, selenio, vanadio, uranio y titanio
• opacificantes, como óxidos de antimonio, titanio, estaño y circonio, y antimoninato de sodio
• electrolitos, como bórax, carbonato de sodio, carbonato y sulfato de magnesio, nitrito de sodio y aluminato de sodio
• agentes floculantes, tales como arcilla, gomas, alginato de amonio, bentonita y sílice coloidal.

El primer paso en todo tipo de esmaltado o acristalamiento vítreo es la elaboración de la frita, el polvo de esmalte. Esto implica la preparación de las materias primas, la fundición y el manejo de la frita.

Después de una cuidadosa limpieza de los productos metálicos (p. ej., granallado, decapado, desengrasado), el esmalte se puede aplicar mediante una serie de procedimientos:

• En el proceso húmedo, el objeto se sumerge en la barbotina de esmalte acuoso, se retira y se deja escurrir o, en el proceso de "derramamiento", la barbotina de esmalte es más espesa y se debe sacudir del objeto.
• En el proceso seco, el objeto revestido se calienta a la temperatura de esmaltado y luego se espolvorea polvo de esmalte seco a través de tamices. El esmalte se sinteriza en su lugar y, cuando el objeto se devuelve al horno, se derrite hasta obtener una superficie lisa.
• La aplicación por aspersión se usa cada vez más, generalmente en una operación mecanizada. Requiere un gabinete bajo ventilación de escape.
• Los esmaltes decorativos se suelen aplicar a mano, utilizando brochas o herramientas similares.
• Los esmaltes para artículos de porcelana y cerámica se aplican normalmente por inmersión o pulverización. Aunque se están mecanizando algunas operaciones de inmersión, las piezas se suelen sumergir a mano en la industria de la porcelana nacional. El objeto se sostiene en la mano, se sumerge en una gran tina de esmalte, se quita el esmalte con un movimiento de la muñeca y se coloca el objeto en una secadora. Se debe proporcionar una campana o gabinete cerrado con ventilación de escape eficiente cuando se rocía el esmalte.

Luego, los objetos preparados se “cuecen” en un horno u horno, que generalmente funciona con gas.

Aguafuerte

El grabado químico produce un acabado satinado o mate. Con mayor frecuencia, se utiliza como pretratamiento antes del anodizado, lacado, revestimiento de conversión, pulido o abrillantado químico. Se aplica con mayor frecuencia al aluminio y al acero inoxidable, pero también se usa para muchos otros metales.

El aluminio generalmente se graba en soluciones alcalinas que contienen varias mezclas de hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, fosfato trisódico y carbonato de sodio, junto con otros ingredientes para evitar la formación de lodos. Uno de los procesos más comunes utiliza hidróxido de sodio a una concentración de 10 a 40 g/l mantenido a una temperatura de 50 a 85°C con un tiempo de inmersión de hasta 10 minutos.

El grabado alcalino suele ir precedido y seguido de un tratamiento en diversas mezclas de ácido clorhídrico, fluorhídrico, nítrico, fosfórico, crómico o sulfúrico. Un tratamiento ácido típico implica inmersiones de 15 a 60 segundos en una mezcla de 3 partes en volumen de ácido nítrico y 1 parte en volumen de ácido fluorhídrico que se mantiene a una temperatura de 20°C.

Galvanizado

El galvanizado aplica un recubrimiento de zinc a una variedad de productos de acero para protegerlos contra la corrosión. El producto debe estar limpio y libre de óxido para que el recubrimiento se adhiera correctamente. Esto generalmente implica una serie de procesos de limpieza, enjuague, secado o recocido antes de que el producto ingrese al baño de galvanizado. En el galvanizado por “inmersión en caliente”, el producto pasa por un baño de zinc fundido; El galvanizado en "frío" es esencialmente galvanoplastia, como se describió anteriormente.

Los productos manufacturados generalmente se galvanizan en un proceso por lotes, mientras que el método de tira continua se usa para tiras, láminas o alambres de acero. Puede emplearse fundente para mantener una limpieza satisfactoria tanto del producto como del baño de zinc y para facilitar el secado. Un paso de prefundido puede ser seguido por una cubierta de fundente de cloruro de amonio en la superficie del baño de zinc, o este último puede usarse solo. En la tubería galvanizada, la tubería se sumerge en una solución caliente de cloruro de zinc y amonio después de la limpieza y antes de que la tubería ingrese al baño de zinc fundido. Los fundentes se descomponen para formar cloruro de hidrógeno irritante y gas amoníaco, lo que requiere LEV.

Los distintos tipos de galvanizado continuo en caliente difieren esencialmente en cómo se limpia el producto y si la limpieza se realiza en línea:

• limpieza por oxidación a la llama de los aceites superficiales con posterior reducción en el horno y recocido realizado en línea
• limpieza electrolítica realizada antes del recocido en línea
• limpieza por decapado ácido y limpieza alcalina, usando un fundente antes del horno de precalentamiento y recocido en un horno antes de galvanizar
• limpieza mediante decapado ácido y limpieza con álcali, eliminando el fundente y precalentando en un gas reductor (p. ej., hidrógeno) antes del galvanizado.

La línea de galvanizado continuo para tiras de acero de calibre ligero omite el decapado y el uso de fundente; utiliza limpieza alcalina y mantiene limpia la superficie de la tira calentándola en una cámara u horno con atmósfera reductora de hidrógeno hasta que pasa por debajo de la superficie del baño de zinc fundido.

El galvanizado continuo del alambre requiere pasos de recocido, generalmente con una bandeja de plomo fundido frente a los tanques de limpieza y galvanizado; refrigeración por aire o agua; decapado en ácido clorhídrico diluido caliente; enjuague; aplicación de un fundente; el secado; y luego galvanizado en el baño de zinc fundido.

Una escoria, una aleación de hierro y zinc, se deposita en el fondo del baño de zinc fundido y debe eliminarse periódicamente. Varios tipos de materiales flotan en la superficie del baño de zinc para evitar la oxidación del zinc fundido. Se necesita un desnatado frecuente en los puntos de entrada y salida del alambre o tira que se está galvanizando.

Tratamiento térmico

El tratamiento térmico, el calentamiento y enfriamiento de un metal que permanece en estado sólido, suele ser una parte integral del procesamiento de productos metálicos. Casi siempre implica un cambio en la estructura cristalina del metal que da como resultado una modificación de sus propiedades (p. ej., recocido para hacer que el metal sea más maleable, calentamiento y enfriamiento lento para reducir la dureza, calentamiento y enfriamiento rápido para aumentar la dureza, calentamiento a baja temperatura). calefacción para minimizar las tensiones internas).

Recocido

El recocido es un tratamiento térmico de "ablandamiento" ampliamente utilizado para permitir un mayor trabajo en frío del metal, mejorar la maquinabilidad, aliviar la tensión del producto antes de su uso, etc. Implica calentar el metal a una temperatura específica, mantenerlo a esa temperatura durante un período de tiempo específico y permitir que se enfríe a una velocidad determinada. Se utilizan varias técnicas de recocido:

• recocido azul, en el que se produce una capa de óxido azul sobre la superficie de las aleaciones a base de hierro
• recocido brillante, que se lleva a cabo en una atmósfera controlada para minimizar la oxidación superficial
• recocido cerrado or recocido de caja, un método en el que los metales ferrosos y no ferrosos se calientan en un recipiente de metal sellado con o sin material de empaque y luego se enfrían lentamente
• recocido completo, normalmente se lleva a cabo en una atmósfera protectora, con el objetivo de obtener la máxima suavidad económicamente viable
• maleable, un tipo especial de recocido dado a las piezas de fundición de hierro para hacerlas maleables mediante la transformación del carbono combinado en el hierro en carbono fino (es decir, grafito)
• recocido parcial, un proceso de baja temperatura para eliminar las tensiones internas inducidas en el metal por el trabajo en frío
• subcrítico or recocido esferoidizante, lo que produce una maquinabilidad mejorada al permitir que el carburo de hierro en la estructura cristalina adquiera una forma esferoide.

Envejecimiento

El endurecimiento por envejecimiento es un tratamiento térmico que se utiliza a menudo en las aleaciones de aluminio y cobre en el que el endurecimiento natural que tiene lugar en la aleación se acelera calentándolo a unos 180 °C durante aproximadamente 1 hora.

homogeneizante

La homogeneización, generalmente aplicada a lingotes o compactos de metal en polvo, está diseñada para eliminar o reducir en gran medida la segregación. Se logra calentando a una temperatura de aproximadamente 20 °C por debajo del punto de fusión del metal durante aproximadamente 2 horas o más y luego enfriando.

La normalización

Un proceso similar al recocido completo, asegura la uniformidad de las propiedades mecánicas a obtener y también produce una mayor tenacidad y resistencia a las cargas mecánicas.

Patentar

El patentado es un tipo especial de proceso de recocido que generalmente se aplica a materiales de sección transversal pequeña destinados a trefilarse (por ejemplo, alambre de acero al 0.6% de carbono). El metal se calienta en un horno ordinario por encima del rango de transformación y luego pasa directamente del horno a, por ejemplo, un baño de plomo mantenido a una temperatura de aproximadamente 170°C.

Templado y revenido

Se puede producir un aumento de la dureza en una aleación a base de hierro calentando por encima del rango de transformación y enfriando rápidamente a temperatura ambiente mediante enfriamiento rápido en aceite, agua o aire. El artículo a menudo está demasiado tenso para ser puesto en servicio y, para aumentar su tenacidad, se templa recalentándolo a una temperatura por debajo del rango de transformación y dejándolo enfriar a la velocidad deseada.

El martemplado y el austemperado son procesos similares excepto que el artículo se templa, por ejemplo, en un baño de sal o de plomo mantenido a una temperatura de 400°C.

Endurecimiento superficial y superficial

Este es otro proceso de tratamiento térmico que se aplica con mayor frecuencia a las aleaciones a base de hierro, lo que permite que la superficie del objeto permanezca dura mientras que su núcleo permanece relativamente dúctil. Tiene una serie de variaciones:

• Endurecimiento a la llama consiste en endurecer las superficies del objeto (p. ej., dientes de engranajes, cojinetes, guías deslizantes) calentándolas con un soplete de gas a alta temperatura y luego enfriándolas en aceite, agua u otro medio adecuado.
• Endurecimiento por inducción eléctrica es similar al endurecimiento a la llama excepto que el calentamiento se produce por corrientes de Foucault inducidas en las capas superficiales.
• Carburación aumenta el contenido de carbono de la superficie de una aleación a base de hierro al calentar el objeto en un medio carbonoso sólido, líquido o gaseoso (por ejemplo, carbón sólido y carbonato de bario, cianuro de sodio líquido y carbonato de sodio, monóxido de carbono gaseoso, metano, etc. ) a una temperatura de aproximadamente 900°C.
• Nitruración aumenta el contenido de nitrógeno de la superficie de un objeto especial de acero o hierro fundido de baja aleación calentándolo en un medio nitrogenado, generalmente gas amoníaco, a una temperatura de aproximadamente 500 a 600 °C.
• cianuracion es un método de cementación en el que la superficie de un objeto de acero con bajo contenido de carbono se enriquece en carbono y nitrógeno simultáneamente. Por lo general, implica calentar el objeto durante 1 hora en un baño de cianuro de sodio al 30 % fundido a 870 °C y luego enfriarlo en aceite o agua.
• carbonitruración es un proceso gaseoso para la absorción simultánea de carbono y nitrógeno en la capa superficial del acero calentándolo a 800 a 875 °C en una atmósfera de un gas carburante (ver arriba) y un gas de nitruración (por ejemplo, 2 a 5% anhidro amoníaco).

Metalización

La metalización, o rociado de metal, es una técnica para aplicar un revestimiento metálico protector a una superficie rugosa mecánicamente rociándola con gotas de metal fundido. También se utiliza para reconstruir superficies desgastadas o corroídas y para recuperar componentes mal mecanizados. El proceso es ampliamente conocido como Schooping, en honor al Dr. Schoop que lo inventó.

Utiliza la pistola Schooping, una pistola rociadora manual con forma de pistola a través de la cual el metal en forma de alambre se introduce en una llama de soplete de gas combustible/oxígeno que lo derrite y, usando aire comprimido, lo rocía sobre el objeto. La fuente de calor es una mezcla de oxígeno y acetileno, propano o gas natural comprimido. El alambre enrollado generalmente se endereza antes de introducirlo en la pistola. Se puede usar cualquier metal que pueda convertirse en alambre; la pistola también puede aceptar el metal en forma de polvo.

La metalización al vacío es un proceso en el que el objeto se coloca en un recipiente al vacío en el que se rocía el metal de recubrimiento.

Fosfatado

El fosfatado se utiliza principalmente en aluminio y acero dulce y galvanizado para aumentar la adherencia y la resistencia a la corrosión de los acabados de pintura, cera y aceite. También se utiliza para formar una capa que actúa como película de separación en la embutición profunda de chapas y mejora su resistencia al desgaste. Consiste esencialmente en dejar reaccionar la superficie metálica con una solución de uno o más fosfatos de hierro, zinc, manganeso, sodio o amonio. Las soluciones de fosfato de sodio y amonio se utilizan para la limpieza y el fosfatado combinados. La necesidad de fosfatar objetos multimetálicos y el deseo de aumentar las velocidades de línea en las operaciones automatizadas han llevado a reducir los tiempos de reacción mediante la adición de aceleradores como fluoruros, cloratos, molibdatos y compuestos de níquel a las soluciones de fosfatación. Para reducir el tamaño de los cristales y, en consecuencia, para aumentar la flexibilidad de los recubrimientos de fosfato de zinc, se agregan al enjuague de pretratamiento agentes refinadores de cristales como fosfato de zinc terciario o fosfato de titanio.

La secuencia de fosfatado típicamente incluye los siguientes pasos:

• limpieza cáustica caliente
• cepillado y enjuague
• más limpieza cáustica en caliente
• enjuague con agua acondicionadora
• pulverización o inmersión en soluciones calientes de fosfatos ácidos
• enjuague con agua fría
• enjuague tibio de ácido crómico
• otro enjuague con agua fría
• el secado.

Cebado

Los imprimadores de pintura orgánicos se aplican a las superficies metálicas para promover la adhesión de las pinturas aplicadas posteriormente y para retardar la corrosión en la interfaz pintura-metal. Las imprimaciones suelen contener resinas, pigmentos y disolventes y pueden aplicarse a las superficies metálicas preparadas mediante brocha, pulverización, inmersión, revestimiento con rodillo o electroforesis.

Los disolventes pueden ser cualquier combinación de hidrocarburos alifáticos y aromáticos, cetonas, ésteres, alcoholes y éteres. Las resinas más utilizadas son el polivinilbutinol, las resinas fenólicas, los alquídicos de aceite secante, los aceites epoxidados, los epoxiésteres, los silicatos de etilo y los cauchos clorados. En las imprimaciones complejas se utilizan agentes reticulantes como tetraetilenpentamina, pentaetilenhexamina, isocianatos y urea formaldehído. Los pigmentos inorgánicos utilizados en las formulaciones de imprimación incluyen compuestos de plomo, bario, cromo, zinc y calcio.

Recubrimiento de plástico

Los recubrimientos plásticos se aplican a los metales en forma líquida, como polvos que posteriormente se curan o sinterizan por calentamiento, o en forma de láminas fabricadas que se laminan a la superficie del metal con un adhesivo. Los plásticos más utilizados son el polietileno, las poliamidas (nylons) y el PVC. Estos últimos pueden incluir plastificantes a base de ésteres monoméricos y poliméricos y estabilizadores tales como carbonato de plomo, sales de ácidos grasos de bario y cadmio, dilaurato de dibutilestaño, mercaptidas de alquilestaño y fosfato de zinc. Aunque generalmente son de baja toxicidad y no irritantes, algunos de los plastificantes son sensibilizantes de la piel.

Riesgos y su prevención

Como puede deducirse de la complejidad de los procesos descritos anteriormente, existe una gran variedad de riesgos para la seguridad y la salud asociados con el tratamiento de superficies de metales. Muchos se encuentran regularmente en las operaciones de fabricación; otros se presentan por la singularidad de las técnicas y materiales empleados. Algunos son potencialmente mortales. En general, sin embargo, se pueden prevenir o controlar.

Diseño del lugar de trabajo

El lugar de trabajo debe estar diseñado para permitir la entrega de materias primas y suministros y la eliminación de los productos terminados sin interferir con el procesamiento en curso. Dado que muchos de los productos químicos son inflamables o propensos a reaccionar cuando se mezclan, es esencial una separación adecuada durante el almacenamiento y el tránsito. Muchas de las operaciones de acabado de metales involucran líquidos, y cuando ocurren fugas, derrames o salpicaduras de ácidos o álcalis, deben lavarse rápidamente. En consecuencia, se deben proporcionar pisos antideslizantes y con drenaje adecuado. La limpieza debe ser diligente para mantener las áreas de trabajo y otros espacios limpios y libres de acumulaciones de materiales. Los sistemas para la eliminación de desechos sólidos y líquidos y efluentes de hornos y ventilación de extracción deben diseñarse teniendo en cuenta las preocupaciones ambientales.

Las estaciones de trabajo y las asignaciones de trabajo deben utilizar principios ergonómicos para minimizar las distensiones, los esguinces, la fatiga excesiva y las RSI. Los resguardos de la máquina deben tener un bloqueo automático para que la máquina se desactive si se quita el resguardo. Los protectores contra salpicaduras son esenciales. Debido al peligro de salpicaduras de soluciones ácidas y alcalinas calientes, las fuentes de lavado de ojos y las duchas para todo el cuerpo deben instalarse al alcance de la mano. Deben colocarse letreros para advertir al resto del personal de producción y mantenimiento de peligros tales como baños químicos y superficies calientes.

Evaluación química

Todos los productos químicos deben evaluarse en cuanto a toxicidad potencial y peligros físicos, y deben sustituirse por materiales menos peligrosos cuando sea posible. Sin embargo, dado que el material menos tóxico puede ser más inflamable, también se debe considerar el riesgo de incendio y explosión. Además, se debe considerar la compatibilidad química de los materiales. Por ejemplo, la mezcla accidental de sales de nitrato y cianuro podría causar una explosión debido a las fuertes propiedades oxidantes de los nitratos.

Ventilación

La mayoría de los procesos de revestimiento de metales requieren LEV que se coloca estratégicamente para alejar los vapores u otros contaminantes del trabajador. Algunos sistemas empujan aire fresco a través del tanque para “empujar” los contaminantes transportados por el aire hacia el lado de escape del sistema. Las tomas de aire fresco deben ubicarse lejos de los conductos de escape para que los gases potencialmente tóxicos no vuelvan a circular.

Equipo de protección personal

Los procesos deben diseñarse para prevenir exposiciones potencialmente tóxicas, pero dado que no siempre se pueden evitar por completo, se deberá proporcionar a los empleados el equipo de protección personal adecuado (p. ej., gafas con o sin protectores faciales, según corresponda, guantes, delantales o overoles y zapatos). Debido a que muchas de las exposiciones involucran soluciones cáusticas o corrosivas calientes, los artículos de protección deben estar aislados y ser resistentes a los productos químicos. Si existe una posible exposición a la electricidad, el EPP debe ser no conductor. El EPP debe estar disponible en cantidad adecuada para permitir que los artículos mojados y contaminados se limpien y sequen antes de volver a usarlos. Se debe disponer de guantes aislantes y otra ropa de protección cuando exista el riesgo de quemaduras térmicas por metal caliente, hornos, etc.

Un complemento importante es la disponibilidad de instalaciones de lavado y casilleros y vestidores limpios, para que la ropa de los trabajadores no se contamine y los trabajadores no lleven materiales tóxicos a sus hogares.

Capacitación y supervisión de empleados

La educación y capacitación de los empleados son esenciales tanto cuando son nuevos en el trabajo como cuando se han producido cambios en el equipo o el proceso. Se deben proporcionar MSDS para cada uno de los productos químicos que expliquen los peligros químicos y físicos, en idiomas y niveles educativos que aseguren que serán entendidos por los trabajadores. Las pruebas de competencia y el reciclaje periódico asegurarán que los trabajadores hayan retenido la información necesaria. Se recomienda una estrecha supervisión para asegurarse de que se siguen los procedimientos adecuados.

Peligros seleccionados

Ciertos peligros son exclusivos de la industria de recubrimientos metálicos y merecen una consideración especial.

Soluciones alcalinas y ácidas

Las soluciones alcalinas y ácidas calentadas utilizadas en la limpieza y tratamiento de metales son particularmente corrosivas y cáusticas. Son irritantes para la piel y las membranas mucosas y son especialmente peligrosos cuando se salpican en los ojos. Las fuentes de lavado de ojos y las duchas de emergencia son esenciales. La ropa y las gafas protectoras adecuadas protegerán contra las inevitables salpicaduras; cuando una salpicadura llega a la piel, la zona debe enjuagarse inmediatamente y abundantemente con agua limpia y fría durante al menos 15 minutos; la atención médica puede ser necesaria, particularmente cuando el ojo está involucrado.

Se debe tener cuidado al utilizar hidrocarburos clorados ya que el fosgeno puede resultar de una reacción del hidrocarburo clorado, ácidos y metales. El ácido nítrico y el fluorhídrico son particularmente peligrosos cuando se inhalan sus gases, porque pueden pasar 4 horas o más antes de que los efectos en los pulmones se hagan evidentes. La bronquitis, la neumonitis e incluso el edema pulmonar potencialmente fatal pueden aparecer tardíamente en un trabajador que aparentemente no tuvo ningún efecto inicial por la exposición. El tratamiento médico profiláctico inmediato y, a menudo, la hospitalización son recomendables para los trabajadores que han estado expuestos. El contacto de la piel con ácido fluorhídrico puede causar quemaduras graves sin dolor durante varias horas. La atención médica inmediata es esencial.

Dust

Los polvos metálicos y oxídicos son un problema particular en las operaciones de esmerilado y pulido, y LEV los elimina de manera más efectiva a medida que se crean. Los conductos deben estar diseñados para ser uniformes y la velocidad del aire debe ser suficiente para evitar que las partículas se asienten fuera de la corriente de aire. El polvo de aluminio y magnesio puede ser explosivo y debe recolectarse en una trampa húmeda. El plomo se ha convertido en un problema menor con la disminución de su uso en cerámica y esmaltes de porcelana, pero sigue siendo un riesgo ocupacional omnipresente y siempre debe evitarse. El berilio y sus compuestos han recibido interés recientemente debido a la posibilidad de carcinogenicidad y enfermedad crónica por berilio.

Ciertas operaciones presentan riesgo de silicosis y neumoconiosis: la calcinación, trituración y secado de sílex, cuarzo o piedra; el tamizado, mezcla y pesaje de estas sustancias en estado seco; y la carga de hornos con dichos materiales. También representan un peligro cuando se utilizan en un proceso húmedo y se salpican en el lugar de trabajo y en la ropa de los trabajadores, para convertirse nuevamente en polvo cuando se secan. LEV y la limpieza e higiene personal rigurosa son medidas preventivas importantes.

Disolventes orgánicos

Los solventes y otros químicos orgánicos usados ​​para desengrasar y en ciertos procesos son peligrosos cuando se inhalan. En la fase aguda, sus efectos narcóticos pueden provocar parálisis respiratoria y muerte. En la exposición crónica, la toxicidad del sistema nervioso central y el daño hepático y renal son los más frecuentes. LEV proporciona protección con una zona de seguridad de al menos 80 a 100 cm entre la fuente y el área de respiración del trabajador. También se debe instalar ventilación de banco para eliminar los vapores residuales de las piezas de trabajo terminadas. El desengrasado de la piel por disolventes orgánicos puede ser un precursor de la dermatitis. Muchos solventes también son inflamables.

Cianuro

Los baños que contienen cianuros se utilizan con frecuencia en el desengrasado electrolítico, la galvanoplastia y la cianuración. La reacción con el ácido formará el cianuro de hidrógeno volátil y potencialmente letal (ácido prúsico). La concentración letal en el aire es de 300 a 500 ppm. Las exposiciones fatales también pueden resultar de la absorción cutánea o la ingestión de cianuros. La limpieza óptima es esencial para los trabajadores que utilizan cianuro. Los alimentos no deben comerse antes de lavarlos y nunca deben estar en el área de trabajo. Las manos y la ropa deben limpiarse cuidadosamente después de una posible exposición al cianuro.

Las medidas de primeros auxilios para el envenenamiento por cianuro incluyen el transporte al aire libre, quitarse la ropa contaminada, lavar abundantemente las áreas expuestas con agua, oxigenoterapia e inhalación de nitrito de amilo. LEV y la protección de la piel son esenciales.

cromo y níquel

Los compuestos de cromo y níquel utilizados en los baños galvánicos en la galvanoplastia pueden ser peligrosos. Los compuestos de cromo pueden causar quemaduras, ulceraciones y eccemas de la piel y mucosas y una perforación característica del tabique nasal. Puede ocurrir asma bronquial. Las sales de níquel pueden causar lesiones cutáneas alérgicas obstinadas o tóxico-irritativas. Existe evidencia de que tanto los compuestos de cromo como los de níquel pueden ser cancerígenos. LEV y la protección de la piel son esenciales.

Hornos y estufas

Se necesitan precauciones especiales cuando se trabaja con los hornos empleados, por ejemplo, en el tratamiento térmico de metales donde los componentes se manipulan a altas temperaturas y los materiales utilizados en el proceso pueden ser tóxicos, explosivos o ambos. Los medios gaseosos (atmósferas) en el horno pueden reaccionar con la carga de metal (atmósferas oxidantes o reductoras) o pueden ser neutrales y protectores. La mayoría de estos últimos contienen hasta un 50% de hidrógeno y un 20% de monóxido de carbono, que además de ser combustibles forman mezclas altamente explosivas con el aire a temperaturas elevadas. La temperatura de ignición varía de 450 a 750 °C, pero una chispa local puede provocar la ignición incluso a temperaturas más bajas. El peligro de explosión es mayor cuando el horno se pone en marcha o se apaga. Dado que un calefactor de enfriamiento tiende a aspirar aire (un peligro particular cuando se interrumpe el suministro de combustible o energía), se debe disponer de un suministro de gas inerte (p. ej., nitrógeno o dióxido de carbono) para purgar cuando el calefactor se apague, así como para cuando se introduce una atmósfera protectora en un horno caliente.

El monóxido de carbono es quizás el mayor peligro de los hornos y estufas. Dado que es incoloro e inodoro, frecuentemente alcanza niveles tóxicos antes de que el trabajador se dé cuenta. El dolor de cabeza es uno de los primeros síntomas de toxicidad y, por lo tanto, un trabajador que desarrolle un dolor de cabeza en el trabajo debe ser trasladado inmediatamente al aire libre. Las zonas de peligro incluyen bolsas empotradas en las que se puede acumular el monóxido de carbono; debe recordarse que el enladrillado es poroso y puede retener el gas durante la purga normal y emitirlo cuando se completa la purga.

Los hornos de plomo pueden ser peligrosos ya que el plomo tiende a vaporizarse con bastante rapidez a temperaturas superiores a 870°C. En consecuencia, se requiere un sistema eficaz de extracción de humos. La rotura o falla de una olla también puede ser peligrosa; se debe proporcionar un pozo o fosa lo suficientemente grande para capturar el metal fundido si esto ocurre.

Fuego y explosión

Muchos de los compuestos utilizados en el revestimiento de metales son inflamables y, en determinadas circunstancias, explosivos. En su mayor parte, los hornos y estufas de secado son a gas, y se deben instalar precauciones especiales tales como dispositivos de falla de llama en los quemadores, válvulas de corte de baja presión en las líneas de suministro y paneles de alivio de explosión en la estructura de las estufas. . En las operaciones electrolíticas, el hidrógeno formado en el proceso puede acumularse en la superficie del baño y, si no se agota, puede alcanzar concentraciones explosivas. Los hornos deben estar debidamente ventilados y los quemadores deben protegerse de obstrucciones por goteo de material.

El enfriamiento con aceite también es un riesgo de incendio, especialmente si la carga de metal no está completamente sumergida. Los aceites de temple deben tener un alto punto de inflamación y su temperatura no debe exceder los 27°C.

Los cilindros de oxígeno comprimido y gas combustible utilizados en la metalización presentan peligros de incendio y explosión si no se almacenan y operan correctamente. Consulte el artículo “Soldadura y corte térmico” en este capítulo para conocer las precauciones detalladas.

Según lo exigen las ordenanzas locales, el equipo de extinción de incendios, incluidas las alarmas, debe proporcionarse y mantenerse en buen estado de funcionamiento, y los trabajadores deben entrenarse para usarlo correctamente.

PROCESADOR

El uso de hornos, llamas abiertas, hornos, soluciones calentadas y metales fundidos presenta inevitablemente el riesgo de una exposición excesiva al calor, que se agrava en climas cálidos y húmedos y, en particular, por prendas y equipos de protección oclusivos. El aire acondicionado completo de una planta puede no ser económicamente factible, pero es útil suministrar aire enfriado en los sistemas de ventilación locales. Las pausas para descansar en un entorno fresco y la ingesta adecuada de líquidos (los líquidos tomados en la estación de trabajo deben estar libres de contaminantes tóxicos) ayudarán a evitar la toxicidad por calor. Los trabajadores y supervisores deben estar capacitados para reconocer los síntomas del estrés por calor.

Conclusión

El tratamiento de superficies de metales implica una multiplicidad de procesos que implican una amplia gama de exposiciones potencialmente tóxicas, la mayoría de las cuales pueden prevenirse o controlarse mediante la aplicación diligente de medidas preventivas reconocidas.

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