A medida que los arquitectos y diseñadores solicitan diseños más exclusivos y decorativos en acero inoxidable, la necesidad de que los fabricantes de metal comprendan y sean capaces de crear, igualar o duplicar estos diseños se hace cada vez más compleja. Para agravar este reto, las sutiles variaciones de los acabados comunes tradicionales hacen que no sólo sea difícil identificar el acabado, sino también casi imposible duplicarlo con métodos manuales. El ajuste, la forma y el acabado son ahora más importantes para los clientes, y la época en que los fabricantes producían simplemente un acabado «comercialmente aceptable» ha pasado a la historia. El acabado se ha convertido en una forma de arte, y los fabricantes se esfuerzan por aprender a conseguir estos toques modernos de forma rentable.

Este artículo identificará los acabados de acero inoxidable más comunes reconocidos por la industria de la chapa metálica -concretamente la SSINA (Specialty Steel Industry of North America)- y explicará tanto cómo los crea el fabricante como cuál es la mejor forma de reproducir el acabado sobre el terreno utilizando herramientas manuales.

Los grados de acero inoxidable más utilizados son:

• Serie 300 – aleaciones austeníticas de cromo-níquel
  • Tipos 301 a 309, siendo el 304 el más utilizado
  • Tipo 310 y 310S para aplicaciones de alta temperatura
  • Tipo 316 para usos alimentarios y de acero inoxidable quirúrgico, así como aplicaciones marinas y nucleares
• Serie 400 – aleaciones ferríticas y martensíticas de cromo
  • Tipos 420 y 440 para aplicaciones de cuchillería

Se proporcionan definiciones SSINA para cada acabado, seguidas de una explicación de cómo igualar el acabado, utilizando herramientas manuales sobre el terreno, siempre que sea posible.

Nº 1 Acabado

El acabado n.º 1 se produce laminando acero inoxidable que se ha calentado antes de laminarlo (laminado en caliente). A esto le sigue un tratamiento térmico que produce una microestructura uniforme (recocido) y garantiza que el acero inoxidable cumplirá los requisitos de propiedades mecánicas. Después de estos pasos de procesamiento, la superficie tiene un aspecto oscuro y no uniforme llamado «cascarilla». El cromo de la superficie se ha perdido durante los pasos de procesamiento anteriores y, sin la eliminación de la cascarilla, el acero inoxidable no proporcionaría el nivel esperado de resistencia a la corrosión. La eliminación química de esta cascarilla se denomina decapado o desincrustación, y es el último paso del proceso. Un acabado n.º 1 tiene un aspecto rugoso, mate y no uniforme. ¹

Como este acabado rara vez se utiliza en fabricación, no hay forma de duplicarlo a mano sin eliminar la «escama» y alterar el aspecto del acabado. Cualquier intento de eliminar la escama con herramientas manuales sobre el terreno cambiará por completo el acabado. No hay forma de duplicar el acabado n.º 1 con herramientas manuales.

Nº 2B Acabado

El acabado n.º 2B es un acabado brillante, laminado en frío, que suele producirse de la misma manera que el n.º 2D, salvo que la pasada final de laminado en frío ligero se hace con rodillos pulidos. Esto produce un acabado más reflectante que se asemeja a un espejo turbio. La reflectividad del acabado puede variar de un fabricante a otro y de una bobina a otra; algunas bobinas tienen un aspecto de espejo y otras son bastante opacas. El n.º 2B es un acabado laminado en frío de uso general que suele emplearse para todas las aplicaciones de embutición profunda, salvo las excepcionalmente difíciles. Es más fácil de pulir hasta obtener un brillo intenso que el acabado n.º 1 o n.º 2D^.1

El acabado 2B es el punto de partida más frecuente de la industria de fabricación y acabado para la fabricación de equipos petroquímicos y de papeleras, depósitos de chapa y otros equipos en los que no se necesita o no se desea un acabado decorativo o lineal. Duplicar el acabado brillante laminado en frío puede ser difícil debido a la variación de acabado de un fabricante a otro y a que el acabado aplicado por el fabricante es muy uniforme y sin marcas de rodillo. Cualquier intento de igualar este acabado mecánicamente a mano tendrá como resultado cambiar la uniformidad del acabado base.

Nº 2D Acabado

El Acabado n.º 2D es un acabado gris plateado mate y uniforme que se aplica a las bobinas más finas cuyo espesor se ha reducido mediante laminación en frío. Tras el laminado, la bobina se somete a un tratamiento térmico para producir una microestructura uniforme (recocido) y cumplir los requisitos de propiedades mecánicas. El decapado o la desincrustación son necesarios después del tratamiento térmico para eliminar la capa superficial oscura empobrecida en cromo y restaurar la resistencia a la corrosión. El decapado puede ser el último paso en la producción de este acabado, pero, cuando la uniformidad y/o la planitud del acabado son importantes, hay una pasada final posterior de laminado en frío ligero (pasada de piel) a través de rodillos romos. Se prefiere un acabado n.º 2D para componentes embutidos porque retiene bien los lubricantes. Se utiliza como sustrato cuando se desea un acabado pintado. ¹

El acabado 2D se utiliza sobre todo en la fabricación de sistemas de escape de la industria automovilística, bandejas, cubetas y elementos utilizados en plantas petroquímicas y sistemas de desagüe de tejados. Como este material está fabricado para retener bien los líquidos, se suele utilizar cuando el material está pintado o cuando no se necesita un acabado adicional. También lo prefieren los fabricantes de metal como punto de partida para la fabricación antes de añadir un acabado decorativo o lineal sobre toda la pieza. Rara vez es necesario igualar el acabado de fábrica en las aplicaciones mencionadas, y cualquier intento de hacerlo da como resultado una superficie uniforme alterada por los abrasivos utilizados. Si se requiere un acabado No 2D, el mejor método es utilizar una herramienta de acabado en ángulo recto o lineal equipada con una muela unitaria de tamaño de grano superior.

Nº 3 Acabado

El Acabado n.º 3 se caracteriza por líneas de pulido cortas, relativamente gruesas y paralelas, que se extienden uniformemente a lo largo de la bobina. Se obtiene puliendo mecánicamente con abrasivos gradualmente más finos o haciendo pasar la bobina por rodillos especiales, que presionan un patrón en la superficie que simula el aspecto de la abrasión mecánica. Es un acabado moderadamente reflectante. Cuando se pule mecánicamente, suelen utilizarse inicialmente abrasivos de grano 50 u 80, y el acabado final suele conseguirse con abrasivos de grano 100 o 120. La rugosidad de la superficie suele ser Ra 40 micropulgadas o menos. Si un fabricante tiene que mezclar soldaduras o hacer otros retoques, las líneas de pulido resultantes suelen ser más largas que en el producto pulido por un productor o una empresa de pulido por encargo. ¹

Este acabado se utiliza en la fabricación de equipos de procesamiento de alimentos que no tienen contacto directo con los alimentos, además de equipos de cervecerías y restaurantes. El fabricante utiliza rodillos para presionar el grano grueso en el acabado, produciendo un patrón lineal de grano corto. Sobre el terreno, un fabricante con una herramienta de acabado lineal de velocidad variable puede aproximarse mucho a este acabado utilizando una banda abrasiva de óxido de aluminio de grano 50-80 o recubierta de cerámica o una rueda de láminas a aproximadamente 3500-4500 RPM para fijar el grano, seguida de una banda no tejida de vellón de grano 120 o un tambor a 5000 RPM para suavizar el acabado e igualarlo al acabado fabricado. El operario debe dar golpes cortos con la herramienta en un movimiento elíptico para duplicar el patrón lineal de grano corto del proceso de fabricación.

Nº 4 Acabado

El Acabado n.º 4 se caracteriza por líneas de pulido cortas y paralelas que se extienden uniformemente a lo largo de la bobina. Se obtiene puliendo mecánicamente un acabado n.º 3 con abrasivos gradualmente más finos. Dependiendo de los requisitos de la aplicación, el acabado final puede oscilar entre 120 y 320 granos. Los números de grano más altos producen líneas de pulido más finas y acabados más reflectantes. La rugosidad de la superficie suele ser Ra 25 micropulgadas o menos. Este acabado de uso general se emplea mucho en equipos de restaurantes y cocinas, escaparates y equipos de procesamiento de alimentos y productos lácteos. Si un fabricante necesita mezclar soldaduras o hacer otro tipo de repintado, las líneas de pulido resultantes suelen ser más largas que en el producto pulido por un productor o una casa de pulido de peaje. ¹

Este acabado es el más popular para electrodomésticos, la industria alimentaria y de bebidas, ascensores, escaleras mecánicas, hospitales y cualquier zona de trabajo donde haya contacto con alimentos. Es el acabado favorito de los arquitectos y suele clasificarse como acabado sanitario.

Crear este acabado sobre el terreno es un proceso de dos pasos. El primer paso establece el arañazo inicial utilizando una rueda de láminas o una cinta abrasiva revestida de grano 60-120, según el acabado existente. El segundo paso suaviza el arañazo inicial y difumina el acabado hasta el resultado final deseado. Las cintas fijadas a un tambor hinchable o expansible crearán un arañazo más profundo que la rueda de láminas, pero cualquiera de las dos funcionará; en general, todo depende de la preferencia del pulidor. La herramienta debe funcionar a unas 3500-4500 RPM, con sólo un 5-10% más de presión que el peso de la herramienta para que el abrasivo trabaje mejor. La variación de las RPM también permite al operario marcar el rayado para que coincida mejor con el acabado fabricado. Es mejor mover la herramienta con un movimiento elíptico en lugar de recto hacia delante y hacia atrás para evitar que se noten las líneas de acabado. Moviendo la herramienta de este modo, el operario también corta las líneas de acabado lineales para que coincidan con las líneas de pulido más cortas hechas por el productor. El segundo paso, utilizando la misma herramienta y una banda o tambor de vellón no tejido de grano 80-150, suavizará y difuminará el acabado para igualarlo al existente. Ten en cuenta que las RPM son más críticas en este punto. Cuanto más altas sean las RPM, más reflectante será el acabado; cuanto más bajas sean las RPM, más nítido será el acabado. La persona que realiza el acabado sólo debe aumentar ligeramente la presión por encima del peso de la herramienta para que el acabado sea suave y uniforme como el de fábrica.

Este acabado puede variar sustancialmente de una pieza fabricada a otra y tendrá una dirección de acabado que habrá que tener en cuenta al intentar fabricar dos piezas juntas o al intentar igualar el acabado existente en una pieza fabricada. Para determinar la dirección, el fabricante puede pasar la parte posterior de una uña por la pieza, donde quedará una marca en una dirección, pero no en la otra. El fabricante debe asegurarse de colocar las chapas en la misma dirección para que el acabado quede uniforme y pueda igualarse después de la soldadura.

Puede ser necesario difuminar la soldadura con una herramienta rotativa y utilizar un disco de láminas de grano 80-120 en la dirección de la soldadura hasta un grosor de 0,5 a 1 mm para evitar ahuecar los lados de la soldadura. Una vez difuminada la soldadura, el fabricante puede pasar a una herramienta de acabado lineal con tambor o cinta para volver a colar la zona afectada y fijar el rayado siguiendo el procedimiento indicado anteriormente.

Nº 6 Acabado

El Acabado n.º 6 es un acabado mate, blanco plateado, con líneas de pulido lineales relativamente cortas. Tiene una reflectividad menor que el acabado n.º 4. Se produce cepillando con Tampico una lámina de acabado n.º 4 en un medio aceitoso y abrasivo. Este acabado se ve a veces en aplicaciones arquitectónicas de acero inoxidable que se instalaron aproximadamente entre los años 30 y los 80, incluidos los paneles columnares exteriores adyacentes a las ventanas del Empire State Building. Ya no lo fabrican las casas de pulido de peaje, pero los fabricantes a medida lo aplican ocasionalmente en pequeños proyectos. Otros acabados, que no se le parecen en apariencia, se venden a veces como nº 6. Como este acabado prácticamente ha dejado de existir, no hay ninguna foto disponible. ¹

Este acabado ha dejado de existir en el mercado como acabado n.º 6 tradicional, aunque prevalece un acabado satinado que a veces se identifica erróneamente como acabado n.º 6. Para crear este acabado sobre el terreno, el procedimiento y la técnica son los mismos que para el acabado estándar n.º 4, salvo que los granos utilizados para igualar el acabado son más altos. Empezando con el material n.º 2B, el acabador utilizaría una cinta o tambor de grano 120-150 en la acabadora lineal para fijar el rayado y luego acabaría con un tambor de vellón fino o una cinta fina de 180-220. La velocidad de la herramienta sería la misma -aproximadamente 3000-3500 RPM- y la presión del operario debería mantenerse un 10% por encima del peso de la herramienta. El operador debe utilizar el mismo movimiento de pulido elíptico para garantizar el acabado lineal. Si se requiere una mayor reflectividad, el operario de acabado puede cambiar a un tambor de grano 400 o a una banda superfina.

Nº 7 Acabado

El Acabado n.º 7 tiene un alto grado de reflectividad y un aspecto de espejo. Un Acabado n.º 4 que se ha pulido a grano 320 se pule durante un máximo de 10 minutos, pero no se eliminan las líneas de grano existentes. Los restos de las finas líneas de pulido suelen ser visibles para un observador situado a varios metros del panel. ¹

Nº 8 Acabado

El Acabado n.º 8 es el acabado pulido más reflectante que contemplan las normas ASTM. Se produce de la misma manera que el acabado n.º 7, salvo que el pulido se prolonga de 5 a 10 minutos más. En comparación con el acabado n.º 7, las líneas de grano son mucho menos visibles, pero pueden verse si se examina el acabado de cerca. El acabado resultante tiene aspecto de espejo, pero no es un espejo perfecto. ¹

Estos dos acabados son ornamentales y se utilizan generalmente donde hay poco contacto con el exterior debido al elevado coste de mantener el acabado sobre el terreno. Las aplicaciones incluyen paneles y columnas, a menudo en hoteles de lujo y edificios de oficinas de alta gama. Este acabado es cada vez más popular. Un ejemplo es «Cloud Gate», la escultura pública situada en el Millennium Park de Chicago. Esta escultura, pulida hasta conseguir un acabado de espejo, es vista por millones de personas cada año y sirve de punto focal para el turismo en Chicago.

El acabado a espejo no es difícil, pero requiere mucho tiempo. La diferencia entre el acabado n.º 7 y n.º 8 es sólo tiempo de pulido adicional; el procedimiento es el mismo. La diferencia entre el acabado reflectante de 3 metros a 2 metros y a 2 pulgadas es en realidad sólo tiempo de acabado adicional, que se calcula que se duplica por cada incremento de distancia descendente. Crear un acabado de espejo a mano requiere pasos de preacabado seguidos de pasos de pulido.

Preacabado

El preacabado se consigue acabando con manguitos o bandas de grano cada vez más alto, desde 320 hasta 2000, en un esfuerzo por aplanar la superficie y eliminar cualquier arañazo. El acabador siempre debe «empezar por el acabado», teniendo en mente el resultado final y sin introducir nunca arañazos en la pieza que haya que eliminar para conseguir el acabado deseado. Esto significa que si la pieza está limpia y no tiene arañazos incidentales, puede que el acabador no necesite utilizar los tamaños de grano más bajos, porque hacerlo añadiría arañazos innecesarios. En su lugar, el fabricante puede iniciar el proceso con un grano más alto, evitando así la necesidad de eliminar cualquier arañazo innecesario introducido en el material por los granos más bajos. Sin embargo, el fabricante no puede saltarse los tamaños de grano una vez iniciado el proceso, ya que cada tamaño de grano se utiliza para eliminar el arañazo anterior.

La velocidad de la herramienta de acabado lineal oscila entre 3200 y 3700 RPM y la presentación cambia del granulado en línea utilizado en los acabados lineales inferiores al granulado cruzado. Con cada cambio sucesivo de grano, el acabador debe cambiar la dirección de la herramienta entre 45 y 90 grados. Este cambio de dirección corta los arañazos en trozos más pequeños, lo que permite eliminarlos más fácilmente y también nivelar el material para que acepte el paso de pulido. Este paso es muy importante, ya que si se cortan las esquinas quedarán arañazos después del pulido. El operador debe utilizar el mismo movimiento de pulido elíptico para garantizar el acabado lineal, y el cambio de dirección entre cada cambio de grano es igualmente importante.

Pulido

El pulido es el paso final del proceso de acabado del espejo. Consiste en utilizar compuestos sucesivos de «cortar y colorear» con mangas de vellón o lana merina para pulir el material hasta conseguir la reflectividad deseada.

Paso 1:

Aplica compuesto de pulir de grano 1200-1500 sobre una manga de pulir limpia -nunca directamente sobre el material- asegurándote de cubrir los bordes exteriores. El paso de pulido requiere varios minutos de movimiento multidireccional en un movimiento elíptico a una velocidad de 2500-3000 RPM para cortar los arañazos cada vez más pequeños, al tiempo que los eliminas. Sigue trabajando la pieza, añadiendo pasta adicional a la manga si es necesario, hasta que la pieza parezca empezar a brillar. Nota: el manguito de pulido debe marcarse en el interior con el tamaño de grano o el color de la pasta para separarlo de otros manguitos, y debe colocarse en una bolsa limpia resellable al retirarlo del rodillo de arrastre para protegerlo de futuras contaminaciones.

Paso 2:

Se añade un polvo limpiador especial a la superficie para encapsular y eliminar el pulimento antes de un segundo paso de pulido. Espolvorea la superficie de trabajo con el polvo y luego utiliza un paño de microfibra limpio para limpiar la superficie y prepararla para el siguiente paso.

Paso 3:

Aplica el compuesto de pulir de grano 2000 más alto sobre una nueva manga de pulir marcada. Repite el paso uno durante varios minutos mientras el compuesto reduce aún más los arañazos y pule la pieza hasta conseguir un acabado superior. Cuanto más tiempo dediques a este paso, más posibilidades tendrás de conseguir el acabado final.

Paso 4:

Una vez conseguido el acabado deseado desde el Paso 3, vuelve a espolvorear polvo limpiador sobre la pieza y retíralo con un paño de microfibra. Ten cuidado de retirar el compuesto encapsulado sin arañar la superficie.

Paso 5:

En el último paso se utiliza una crema de pulir en un tambor de algodón para acentuar el acabado. El compuesto pulidor debe añadirse al tambor, no a la pieza. La herramienta debe funcionar a toda velocidad y el operario apenas debe tocar la pieza con el tambor de pulido. Este paso final dará como resultado un acabado de espejo muy reflectante.

Conseguir el acabado deseado no es complicado. Se trata simplemente de comprender el resultado deseado y seguir un procedimiento establecido, sentido común y hábitos de trabajo adecuados. El manejo adecuado de las herramientas y los consumibles es imprescindible para garantizar que el acabado se iguala o se crea de forma correcta y eficaz. Puede haber una gran satisfacción cuando el cliente final queda exultante con los resultados de una pieza fabricada con el acabado exacto. Parecerá una obra de arte, porque eso es exactamente lo que es.

Para obtener más información sobre cómo se pueden conseguir con eficacia y éxito los acabados superficiales indicados anteriormente, o para tratar cualquier problema técnico que puedas tener al intentar obtener los acabados mencionados, ponte en contacto con los expertos en acabados superficiales de CS Unitec llamando al 1-866-983-6427 o al 203-487-5636.

Referencias:
¹http://www.ssina.com/finishes/sheetsamples.html