Características y usos de los abrasivos cerámicos

Los abrasivos son minerales que se utilizan en distintos procesos mecánicos con el fin de cambiar y modelar la forma, el acabado y la textura en procesos artesanales o industriales. Mediante la fricción entre un material duro y la superficie que se desea tratar, se logra arrancar material del sustrato y se obtiene el resultado que se persigue. La presión que se ejerza sobre el material a tratar, la velocidad de trabajo y el tipo de movimiento que se realice sobre él determinarán el conformado del material.

Desde la Edad de Piedra, se tiene constancia de que el ser humano ha utilizado distintos materiales para aplanar, alisar, pulir y afilar diferentes superficies, entre las que se incluyen herramientas, cuchillos y espadas. Estas labores se realizaban con abrasivos naturales, como las pieles de animales, y minerales como el talco y el esmeril. Los abrasivos cerámicos, en los que nos centraremos en este artículo, son el resultado de la mezcla de cerámica natural con algunos abrasivos en polvo, entre ellos el carburo de silicio o el cuarzo.

Los abrasivos cerámicos son el resultado de la mezcla de cerámica natural con abrasivos en polvo

Qué son los abrasivos cerámicos

Los abrasivos cerámicos son aquellos que están fabricados con cerámica natural, que suele mezclarse con otros abrasivos en polvo como corindones – cuarzo y carburo de silicio. Los abrasivos cerámicos presentan un acabado microcristalino y son muy uniformes en su estructura, lo que hace que puedan tener muchas aplicaciones distintas.

Como ocurre con el resto de abrasivos actuales, los minerales que se emplean para obtener abrasivos cerámicos son naturales, aunque se someten a distintos procesos de refinamiento, endurecimiento y purificación con el fin de mejorar sus propiedades.

Las características que definen cuál será ese uso son la dureza, la friabilidad, la tenacidad y la capacidad de corte:

• La dureza marca la resistencia que ofrece un material ante la presión de otro (el diamante el más duro)

• La friabilidad es la tendencia que tiene un material de generar nuevas aristas en el momento en el que el mineral se rompe.

• La tenacidad, por su parte, indica la cantidad de energía que puede absorber, antes de quebrarse, un material, mientras que la capacidad de corte revela lo afiladas que están sus aristas.

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Tratamiento de los abrasivos cerámicos

Los abrasivos cerámicos son muy densos y favorecen un excelente rendimiento del esmerilado y el acabado.

Entre los diferentes materiales que pueden incluir figuran el óxido de aluminio, el óxido de cerio, el diamante fabricado, el carburo de boro, el nitruro de boro, el silicato, el carburo de silicio, el circonio, el óxido de estaño, el carburo de tungsteno y otros materiales cristalinos de carácter inorgánico.

Diferencias entre el óxido de aluminio, carburo de silicio, zirconio y cerámica

El tipo de mineral utilizado como abrasivo determina sus aplicaciones y características.

Las tres alternativas más habituales a los abrasivos cerámicos son los abrasivos de óxido de aluminio, de carburo de silicio y de zirconio.

• El primero, el óxido de aluminio, suele utilizarse sobre superficies blandas, presenta una gran dureza, alta resistencia al choque y alta tenacidad. Suele generar perfiles redondeados, que dan lugar a rayas poco profundas y anchas.

• Por su parte, el carburo de silicio presenta una baja tenacidad con una dureza de 9,4. Una de sus principales características es que, debido a esa baja tenacidad, se puede romper con mayor facilidad y dar lugar a aristas que originan rayas profundas y estrechas. Los abrasivos de carburo de silicio son idóneos para pulir piedra y cortar lacas, y en general para cortes brillantes y limpios, pero no se suelen utilizar en en aplicaciones de esmerilado a alta presión porque en este ámbito no son muy efectivos.

• Los abrasivos de zirconio son significativamente más resistentes, lo que hace que el grano de circonia sea adecuado para aplicaciones de maquinado y esmerilado a alta presión. Se suelen emplear en la fabricación de acero en general, donde se han convertido en la cinta abrasiva y el disco de elección para el esmerilado y acabado de acero, también se usan comúnmente en aplicaciones de acero inoxidable.

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Ventajas de la cerámica como material abrasivo

En comparación con otros tipos de abrasivos, los cerámicos tienen un estructura microcristalina que hace que se degraden de una forma progresiva, lo que da lugar a que puedan tener una amplia gama de aplicaciones.

Este tipo de abrasivo es más sensible que otros a la presión y al calor, lo que hace especialmente importante el proceso de su diseño. ¿Por qué se caracteriza?

• La cerámica tiene entre sus ventajas como material abrasivo que es extremadamente resistente, lo que supone que presenta una larga vida útil.

• Por otra parte, se mantiene afilada durante mucho tiempo.

• A diferencia de otros materiales, la cerámica no es quebradiza, y no ve modificados sus bordes de corte al lijar otro material.

• Todo ello la convierte en idónea para desbastar formas y materiales o realizar nivelaciones.

• El trabajo con abrasivos cerámicos no solo es rápido, sino que se trata de un proceso seguro para los operarios.

Los abrasivos cerámicos tienen una larga vida útil, no son quebradizos, no generan residuos tóxicos y su uso es seguro

Usos de los materiales abrasivos cerámicos

La mayor parte de los abrasivos cerámicos se utilizan en aplicaciones como el chorreado, que consiste en un tratamiento tanto para superficies nuevas como para restauración.

Es común su uso, también, en funciones de limpieza, pulido y preparación de superficies, así como de corte intermedio.

Los abrasivos cerámicos se utilizan, asimismo, para desbarbado, descascarillado, decapado, para la retirada rápida de materiales, esmerilado, arenado y lapeado, con lo que reduce la rugosidad superficial.

En la industria, los abrasivos cerámicos tienen múltiples aplicaciones, como en lijas, máquinas de rectificado, discos para radiales, brocas, etc. Desde hace años su uso se ha extendido a piezas fundidas de aluminio, en acabados de acero inoxidable e, incluso, en aleaciones de titanio como las que se emplean de manera habitual en algunos tipos de aplicaciones aeroespaciales.

Ahora que ya sabes más sobre los abrasivos cerámicos, contacta con nosotros y te asesoraremos para elegir los que mejor se adapten a tus necesidades.