Acabado de acero inoxidable para aplicaciones de grado alimenticio

El diseño, la fabricación, el ensamblaje, el acabado y el equipo de limpieza para aplicaciones de grado alimenticio, independientemente de la aleación utilizada, tiene una infinidad de requisitos que deben cumplirse en cada paso del camino. El término grado alimenticio y sus muchas variantes se refiere a superficies que tienen, en la terminología del gobierno federal, un acabado sanitario, un acabado que es seguro para procesar productos alimenticios y que se puede limpiar y desinfectar de manera fácil y fiable.

El rectificado, el lijado y el acabado del acero inoxidable de grado alimenticio deben dar como resultado superficies desprovistas de áreas que fomentan el crecimiento de bacterias. Las superficies deben estar libres de líneas, surcos, pozos o hendiduras. Además, las superficies deben resistir la corrosión de los alimentos que se manipulan y los productos químicos utilizados para desinfectar el equipo. También tenga en cuenta que el acero inoxidable no es un solo material; muchas aleaciones de acero inoxidable se utilizan en aplicaciones orientadas a alimentos (ver Figura 1).

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En la mayoría de las aplicaciones, un acabado en el extremo superior del n.º 4 se considera de grado alimenticio (vea la barra lateral de acabados de acero inoxidable). Este acabado se logra usando un abrasivo de gravilla alta en el rango de 150 a 220 y se identifica por líneas cortas y paralelas que recorren la longitud del material. El éxito del acabado puede determinarse, en última instancia, por un promedio de rugosidad superficial (Ra), medido por la altura en millonésimas de pulgada (μin) o micropulgadas. Un perfilómetro determina los valores de Ra moviendo un lápiz de diamante sobre la superficie de la pieza de trabajo por una distancia específica y utilizando una fuerza de contacto específica. Mide pequeñas variaciones de superficie y calcula su promedio para determinar la rugosidad. En la mayoría de las aplicaciones de grado alimenticio, 60-36 Ra se logra con gravilla de 150 a 220. Debido a que los productos lácteos se echan a perder más rápido y transportan más bacterias que otros alimentos y bebidas, las aplicaciones lácteas deben tener un acabado más fino, No. 4A, que es 40 a 24 Ra y se logra con un abrasivo de gravilla 220 o más fino.

Tenga en cuenta que el valor de la gravilla del abrasivo no es el único determinante del acabado superficial; otros factores son la condición del abrasivo, la herramienta particular, su velocidad y la técnica del operador.

Las áreas que no entran en contacto directo con los alimentos no necesitan cumplir con las especificaciones de acabado sanitario. Sin embargo, deben limpiarse y desinfectarse con frecuencia, por lo que la superficie debe ser capaz de adaptarse a un tratamiento tan duro. En estos casos, con frecuencia es más fácil, y más estético, utilizar un acabado uniforme para todas las superficies. Tenga en cuenta que la limpieza y la desinfección son más efectivas si el sistema está diseñado para desalentar la acumulación de bacterias (consulte las sugerencias para diseñar, ensamblar una barra lateral del sistema de tuberías sanitarias).

El acabado del interior de una tubería puede ser un desafío. Después de soldar la escoria, las mejores herramientas de acabado generalmente son brazos largos y grasa en el codo. Para diámetros pequeños, es posible montar una rueda de lámina en un eje flexible. Los largos tramos de tubería requieren un poco más de creatividad. La herramienta puede ser tan simple como un abrasivo montado en una espiga larga o un palo de escoba.

Elegir abrasivos y herramientas

El abrasivo y la herramienta no deben elegirse de forma aislada; deben evaluarse juntos para llegar a la mejor combinación para el trabajo.

El abrasivo correcto para el trabajo.

Cada proyecto requiere varios productos con diversas gravillas para lograr el acabado final. Los abrasivos convencionales están compuestos principalmente de óxido de aluminio o circonio. Estos materiales funcionan bien, pero los materiales cerámicos están incursionando. Los abrasivos no tejidos tales como paño grueso y suave proporcionan un final uniforme, constante sin sombras. Su suavidad reduce la vibración en la superficie y resiste el acristalamiento de materiales blandos. Otra clase nueva, los abrasivos unificados, también están llegando a la corriente principal. Al igual que con otros productos, la decisión de cambiar a materiales cerámicos o abrasivos unificados requiere una evaluación cuidadosa de sus costos y beneficios.

La herramienta correcta para el trabajo.

Debido a que la mayoría de las piezas fabricadas son únicas en diseño, pocas o ninguna herramienta permiten la producción en masa de un acabado. Por lo tanto, la mayoría de los acabados se hacen a mano o con una herramienta manual. Algunas herramientas, para usar la terminología de la red d alimentos personalizados, Alton Brown, son “unitareas”, mientras que otras son “multitareas”. Si encuentra que los buenos abrasivos usados y la grasa en el codo no son adecuados para el trabajo, estas pautas pueden ayudarlo a seleccionar una herramienta. 

• Entre las herramientas que básicamente hacen un solo trabajo, también conocidas como unitareas, se encuentran las cintas lijadoras para dedo y las lijadoras de tubería envolventes. Las lijadoras de cinta con dedo son ideales para entrar en ángulos y espacios reducidos. Sus abrasivos estrechos encajan en áreas pequeñas donde las lijadoras de cinta tradicionales son demasiado grandes. Las lijadoras de tubería envolventes terminan la circunferencia de las construcciones de tubería abierta y cerrada (ver Figura 2).

• Las herramientas que pueden realizar muchas funciones, también conocidas como multitareas, incluyen terminadores combinados/lijadoras de cinta para tuberías envolventes y máquinas de acabado lineal. La lijadora de cinta de tubería de acabado/acabado de combinación realiza varios procesos en superficies redondas y planas. Elimina las costuras de soldadura en líneas rectas sin bordes o acabados ondulados y rectifica longitudinalmente las superficies planas para eliminar las soldaduras por puntos y los rayones profundos. Su cinta de lijado también sigue los contornos individuales de las tuberías y las barandillas para rectificar, lijar y pulir la superficie hasta obtener un acabado liso y sin imperfecciones.

• Un sistema de acabado lineal es ideal para terminar superficies largas y planas sin sombras, rayas o transiciones. Esta herramienta también es experta en el acabado de esquinas. Los acabados lineales son ideales para granular, pulir, cepillar, mezclar y desbarbado. Las ruedas de láminas, mangos de cinta y cepillos se pueden usar en esta máquina.
   

¿Necesitas una pequeña dirección?

Elegir la herramienta adecuada y el abrasivo no son suficientes para hacer el trabajo; la geometría de cada componente requiere una consideración cuidadosa. El tubo redondo es el más adecuado para el acabado circunferencial, no longitudinal. Las piezas cuadradas se acaban mejor longitudinalmente, en la misma dirección, en los cuatro lados. Tratar de rodear los cuatro lados en una pasada dará como resultado un acabado desigual con una calidad de grano pobre. Las extensiones planas de material se toman mejor una sección a la vez, siempre trabajando en la misma dirección. Preste mucha atención a las áreas donde se unen las secciones; mezclarlos hasta que las transiciones sean inexistentes.

Tenga en cuenta que en el acabado y sellado de piezas que estarán en contacto directo con los alimentos, use solo productos químicos y limpiadores certificados por la NSF. El sitio web de NSF proporciona una lista de todos los productos químicos certificados para su uso en instalaciones de producción de alimentos. Las agencias federales, estatales y locales pueden proporcionar procedimientos documentados para la limpieza y el manejo de los accesorios de grado alimenticio. Las inspecciones periódicas son realizadas por las ciudades y municipios locales y las certificaciones se otorgan al completar satisfactoriamente las inspecciones. El incumplimiento puede dar lugar a multas y, en algunos casos, reconstrucción y nuevo acabado.

Pulir el enfoque y el final está a la vista

Ahora armado con toda esta información técnica sobre el acabado de calidad alimentaria, la siguiente pregunta es: “¿Qué puede salir mal?”

• Las expectativas del cliente son cruciales. Los acabados que son simples, como un grano que corre a lo largo de un riel, tienen un factor de costo de tiempo menor que un acabado difícil, como un grano que rodea la circunferencia de un tubo cuadrado o tubería.

• Antes del ensamblaje, asegúrese de que todas las piezas pregrabadas tengan un patrón consistente. Al soldar dos o más piezas juntas, asegúrese de que los patrones de grano estén alineados lo más cerca posible. Un error al principio del proceso es casi imposible de corregir más adelante.

• Siempre elija la herramienta correcta específica de la aplicación para el proyecto. Esto aumentará la productividad y disminuirá los costos totales.

• Use el punto acabado como punto de partida y trabaje hacia áreas sin terminar. Ir en otra dirección conduce a desajustes. 

• La prisa es un desecho. El mejor acabado se logra con tiempo y paciencia. Apurarse puede llevar a utilizar un material que sea demasiado agresivo para comenzar, aplicar demasiada presión o usar herramientas a una velocidad que sea demasiado alta para la aplicación. El resultado a menudo es una superficie que tiene rayones profundos, que requieren retrabajo.

Tenga en cuenta que diseñar, ensamblar y el acabado de un proyecto de grado alimenticio requiere un conocimiento técnico sustancial, pero en última instancia el éxito del proyecto depende del cumplimiento de los reglamentos establecidos por la autoridad gobernante (consulte la siguiente tabla).

Aplicaciones comunes de acero inoxidable