Tres procesos principales de tratamiento mecánico de superficies: chorro de arena, granallado, granallado

El granallado con arena, el granallado con perdigones y el granallado con perdigones son los procesos de tratamiento de superficies metálicas más utilizados. Los tres logran la eliminación de óxido y de la capa de óxido, además de fortalecer la superficie mediante el impacto a alta velocidad de un abrasivo sobre la pieza. Sin embargo, debido a las diferencias en las fuentes de energía y las características del abrasivo, sus escenarios de aplicación varían significativamente y, a menudo, se confunden los conceptos.

1. Conceptos de chorro de arena, granallado y chorro de arena

Chorro de arena: preciso y flexible.

El chorro de arena utiliza aire comprimido como fuente principal de energía para proyectar abrasivos irregulares a alta velocidad sobre la superficie de la pieza. Su función principal es la limpieza y el desbaste preciso, con funciones adicionales de desbarbado. Es un proceso de pretratamiento fundamental para la posterior pulverización y galvanoplastia.

La potencia se puede ajustar de forma flexible: la presión de aire para el chorro de arena a presión es de 0,5 a 0,7 MPa, y para el chorro a succión es de 0,3 a 0,5 MPa. En algunos casos, se puede utilizar chorro asistido por agua a alta presión (chorro húmedo). Los medios abrasivos incluyen abrasivos irregulares de bordes afilados, como arena de cuarzo, alúmina fundida marrón y cáscaras de nuez ecológicas. El tamaño de partícula se selecciona en función de los requisitos de rugosidad superficial; se recomienda un grano G120-G80 para el grado de eliminación de óxido Sa2.5.

Su principal función es eliminar por completo el aceite, los recubrimientos antiguos y el óxido de la superficie de la pieza, controlar con precisión la rugosidad superficial y mejorar la adherencia de los recubrimientos posteriores. También puede utilizarse para el grabado artístico y el acabado mate de productos electrónicos.

Es adecuado para piezas de precisión de formas complejas, de lotes pequeños y con múltiples variedades, como moldes, piezas de aluminio de paredes delgadas y para la eliminación localizada de óxido en secciones de barcos. Es más suave con los metales blandos y las láminas delgadas para evitar deformaciones, y cumple con la norma GB/T 8923.1 para la eliminación de óxido.

Granallado: preciso y focalizado

Similar al chorro de arena, pero en su versión eléctrica, el granallado utiliza aire comprimido o una pequeña fuerza centrífuga para proyectar partículas redondas a alta velocidad sobre la superficie de la pieza. Se centra principalmente en el fortalecimiento de la superficie y es adecuado para el tratamiento localizado de áreas complejas.

La potencia es ajustable de forma flexible, lo que permite un control preciso del ángulo de pulverización y la velocidad de los disparos, resultando ideal para cavidades internas complejas y esquinas que no pueden cubrirse con granallado. El material abrasivo, similar al utilizado en el granallado, consiste en partículas redondas con un diámetro de 0,1 a 2,0 mm. Estas partículas tienen superficies lisas, no rayan excesivamente la pieza de trabajo y son reciclables.

Su función principal es aumentar la dureza superficial, la resistencia a la fatiga y la resistencia al desgaste mediante el endurecimiento por deformación, a la vez que corrige las tensiones y elimina las rebabas. Su efecto de limpieza es menor que el del chorro de arena.

Entre los escenarios aplicables se incluyen el refuerzo localizado de componentes clave que soportan carga, como engranajes de automóviles, piezas de aviación y cojinetes. Cabe destacar que las piezas con aceite superficial deben desengrasarse previamente para evitar la contaminación de las inyecciones y el consiguiente impacto en los resultados.

Granallado: por lotes y eficiente

El granallado utiliza la fuerza centrífuga mecánica como fuente de energía principal. Un impulsor giratorio de alta velocidad (rueda de granallado) proyecta granallas redondas a gran velocidad sobre la superficie de la pieza. Se centra en la limpieza por lotes de alta eficiencia y el fortalecimiento de la superficie, cuenta con un alto grado de automatización y es la opción preferida para la producción a gran escala.

En términos de potencia, la velocidad del impulsor puede alcanzar entre 1500 y 3000 r/min, y la velocidad inicial de la descarga es de hasta 100 m/s. No requiere compresor de aire y ofrece una mayor eficiencia energética que los otros dos procesos a largo plazo, con una eficiencia más de un 30 % superior a la del granallado manual. El material abrasivo consiste en granallas redondas y sin bordes, generalmente de acero fundido o acero inoxidable, con un diámetro de entre 0,8 y 2,5 mm. Se pueden reciclar cientos de veces, requiriendo únicamente una reposición periódica (reposición ≤ 10 % del volumen total).

Su función principal es eliminar por lotes la cascarilla de óxido, la arena de moldeo y el óxido de las piezas fundidas y forjadas, al tiempo que aumenta la dureza superficial y la resistencia a la fatiga mediante el endurecimiento por deformación y el alivio de las tensiones internas.

Los escenarios de aplicación principales son el procesamiento de grandes cantidades de piezas estándar, como placas de acero, torres de aerogeneradores y componentes de chasis de automóviles. Se puede integrar con líneas de transporte automatizadas para la producción continua, cumpliendo con las normas de equipos JB/T 8355 y la norma GB/T 8923.1 para la eliminación de óxido.

Diferencias entre chorro de arena, granallado y chorro de arena

1. Diferencias en la fuente de alimentación

  • Chorro de arena: Funciona principalmente con aire comprimido, con presión de aire ajustable para adaptarse a diferentes requisitos de precisión.
  • Granallado: Potencia similar a la del chorro de arena; utiliza aire comprimido o una pequeña fuerza centrífuga para un control preciso.
  • Granallado: Se basa en la fuerza centrífuga del impulsor (potencia mecánica), no necesita compresor de aire y ofrece una potencia más estable y eficaz.

2. Diferencias en el propósito fundamental

  • Chorro de arena: Sus funciones principales son la limpieza de superficies y el desbaste preciso como pretratamiento para la pulverización y la galvanoplastia, con desbarbado.
  • Granallado: Su función principal es el fortalecimiento superficial localizado para mejorar la dureza y la resistencia a la fatiga; el efecto de limpieza es relativamente débil.
  • Granallado: Sus funciones principales son la eliminación por lotes de óxido y cascarilla, además del fortalecimiento general de la superficie, haciendo hincapié en la alta eficiencia.

3. Diferencias en las características de los medios de comunicación

  • Chorro de arena: Utiliza abrasivos irregulares y de bordes afilados (arena de cuarzo, alúmina fundida marrón, etc.), no reciclables.
  • Granallado: Utiliza granalla redonda con superficies lisas que no rayan excesivamente las piezas; material reciclable.
  • Granallado: Se utilizan los mismos abrasivos redondos que en el granallado convencional (granalla de acero fundido, granalla de acero inoxidable, etc.), con una alta eficiencia de reciclaje.

4. Diferencias en los escenarios aplicables

  • Chorro de arena: Adecuado para piezas de trabajo de precisión complejas, de múltiples variedades y en lotes pequeños (moldes, piezas de aluminio de paredes delgadas).
  • Granallado: Adecuado para cavidades internas complejas y esquinas inaccesibles mediante granallado convencional, principalmente para piezas clave que soportan carga (engranajes de automóviles).
  • Granallado: Adecuado para la producción a gran escala de piezas regulares (placas de acero, torres de aerogeneradores), compatible con líneas de producción automatizadas.

5. Diferencias ambientales y de costos

  • Chorro de arena: Genera grandes cantidades de polvo; los abrasivos no reciclables conllevan un coste a largo plazo relativamente elevado.
  • Granallado: Generación moderada de polvo; granalla reciclable, coste intermedio entre el chorro de arena y el granallado.
  • Granallado: Equipo totalmente cerrado con baja emisión de polvo; alta tasa de reciclaje de abrasivos, menor coste a largo plazo.

Fecha de publicación: 28 de marzo de 2026