Conoce el proceso de fabricación del acero inoxidable

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Conoce el proceso de fabricación del acero inoxidable

Debido a su versatilidad, existe una amplia gama de técnicas de fabricación para los productos de acero inoxidable. Resultará útil revisar algunos de los procesos involucrados para comprender mejor los beneficios de los diferentes tipos de este metal.

Es por ello que, en el siguiente artículo de JN Aceros, te hablaremos sobre el proceso de fabricación del acero inoxidable, el cual variará según el acabado o beneficios deseados.

¿Qué contiene el acero inoxidable?

Como ya sabrás, el acero inoxidable es una aleación que contiene hierro, una sustancia compuesta por dos o más elementos químicos. El porcentaje de cromo y otros componentes variará según el grado deseado de acero.

Este metal también recibe la denominación de CRES, por sus siglas en inglés, o acero resistente a la corrosión, en especial cuando la aleación no tiene grado. Se encuentra disponible en varios grados y acabados de superficie para cumplir con los requerimientos industriales, domésticos y del ambiente el cual se expone el metal. Su uso es popular ya que no se corroe, se mancha o se oxida tan fácil como el acero regular.

Los distintos grados de acero inoxidable tienen diferentes cantidades de cromo para generar la lámina deseada de óxido de cromo, que previene el que óxido se extienda. Dependiendo de su composición, este material puede utilizarse en un número casi infinito de aplicaciones e industrias, los cuales incluyen, solo por nombrar algunos:

  • Equipos de manipulación de materiales a granel
  • Exteriores de edificios y techos
  • Componentes de autos (tubos de escape, molduras, decorativos, motor, chasis, sujetadores, tubería para líneas de combustible, entre otros)
  • Plantas de procesamiento químico (depuradores e intercambiadores de calor)
  • Fabricación de pulpa y papel
  • Refinación de petróleo
  • Tuberías de suministro de agua
  • Productos de consumo
  • Construcción naval y marina
  • Artículos deportivos (esquís de nieve) y transporte (vagones)

Materias primas

Los aceros inoxidables están hechos de algunos de los elementos básicos que se encuentran en la tierra: mineral de hierro, cromo, silicio, níquel, carbono, nitrógeno y manganeso. Las propiedades de la aleación final se adaptan variando las cantidades de estos elementos. El nitrógeno, por ejemplo, mejora las propiedades de tracción como la ductilidad y también mejora la resistencia a la corrosión, lo que lo hace valioso para su uso en aceros inoxidables dúplex.

También te interesará: Tipos de corrosión al que están expuestos los aceros inoxidables.

Fabricación del acero inoxidable

La fabricación del acero inoxidable implica una serie de procesos:

Fundición

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  • Primero, se funden las materias primas en un horno eléctrico y se someten aproximadamente a 12 horas de calor intenso.
  • La mezcla es moldeada en desbastes rectangulares, planchas o palanquillas parecidas a barras antes de tomar una forma semisólida.
  • Esta forma inicial de acero es procesada a través de la operación de formado que incluye la laminación en caliente en barras, cables, láminas y planchas de acero.
  • Fabricar los productos finales requiere dar mayor forma a través de la laminación en caliente, prensado, forjado y extrusión. Luego, se une el material con soldadura y se le da la forma deseada.

Recocido y tratamientos térmicos

  • Luego, el metal es recocido a través de un tratamiento térmico donde primero se calienta el metal y luego se enfría en condiciones extremas controladas con el fin de aliviar las tensiones internas y ablandar el metal. Este proceso también es conocido como endurecimiento por precipitación y se suele usar para brindar mayor resistencia.
  • El proceso anteriormente mencionado requiere un monitoreo cuidadoso, ya que incluso los pequeños cambios de temperatura, el tiempo o la velocidad de enfriamiento recomendados pueden afectar seriamente las propiedades del producto final.
  • Por ejemplo, las temperaturas bajas causan una alta fortaleza y baja resistencia a la rotura (es decir, el metal será más frágil que dúctil), mientras que las altas temperaturas resultan en un material más resistente de baja fortaleza (más dúctil que frágil). Un enfriamiento rápido puede proporcionar un acero resistente sin una pérdida significativa de fortaleza.
  • El tratamiento térmico utilizado en el acero inoxidable depende del tipo y del grado de acero que se produzca.

Desincrustación

  • El recocido o tratamiento térmico puede desarrollar un precipitado, conocido como incrustación. Estas incrustaciones pueden ser eliminadas a través de diferentes métodos, como el decapado (baño con ácido nítrico-fluorhídrico), electrolimpieza (aplicación de corriente eléctrica usando ácido fosfórico y un cátodo), entre otros.
  • El proceso de desincrustado del material se lleva a cabo en momentos distintos, dependiendo del tipo de acero que se produce.
  • Aunque los cables y las barras de acero inoxidable se han tratado de forma tradicional con laminación en caliente, forjado y extrusión, las láminas y las bandas deben pasar por el desincrustado luego de la laminación en caliente y antes de ser recocidos y desincrustados.
  • Las planchas u hojas de acero inoxidable, por otra parte, deben pasar por un paso inicial de recocido y desincrustación inmediatamente después del laminado en caliente. Después del laminado en frío (pasando por los rodillos a una temperatura relativamente baja), que produce una mayor reducción del espesor, estos se recocen y se desincrustan nuevamente. Luego, un último paso de laminación en frío prepara el acero para el procesamiento final.

Corte

  • Las operaciones de corte en el proceso de fabricación son esenciales para obtener la forma y el tamaño deseado del producto final.
  • El corte mecánico se logra mediante una variedad de métodos, incluido el corte recto con guillotinas, el corte circular con cuchillas circulares colocadas horizontal y verticalmente, el aserrado con hojas de acero de alta velocidad, así como prensas de corte y máquinas roedoras.
  • Mientras que el corte por prensas utiliza punzones y matrices de metal para perforar y dar forma mediante el cizallamiento, las máquinas roedoras realizan una serie de huecos superpuestos para así crear formas irregulares.
  • El corte también puede llevarse a cabo con un soplete, un proceso limpio y rápido que involucra el uso de una llama generada por oxígeno, propano y polvo de hierro.
  • El método de corte con llama de plasma usa una columna de gas ionizado junto con un arco eléctrico para derretir y cortar el metal.

Acabado y refinamiento

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  • El acabado de la superficie, el paso final en la fabricación de acero inoxidable, es crítico para obtener la superficie suave y reflectiva por cual el metal es popular.
  • Este último paso proporciona al producto la resistencia deseada a la corrosión y deja el metal listo para otros pasos específicos de fabricación industrial según se requiera.
  • En esta etapa de acabado de la superficie, el metal es sometido a tratamiento según la apariencia física que se desee: un acabado opaco, un acabado brillante o un acabado tipo espejo.
  • Ciertos acabados superficiales también facilitan la limpieza del acero inoxidable, lo que obviamente es importante para aplicaciones sanitarias.
  • Una superficie lisa obtenida mediante pulido también proporciona una mejor resistencia a la corrosión. Por otro lado, a menudo se requieren acabados rugosos para aplicaciones de lubricación, así como para facilitar otros pasos de fabricación.
  • Se produce un acabado mate mediante el laminado en caliente, el recocido y la desincrustación. 
  • Se obtiene un acabado brillante a través del laminado en caliente y luego el laminado en frío sobre rollos pulidos. 
  • Se produce un acabado altamente reflectante mediante laminación en frío en combinación con el recocido en un horno de atmósfera controlada y el pulido con abrasivos. 
  • Por último, se produce un acabado de espejo puliendo con abrasivos progresivamente más finos, seguido de un pulido extenso. 

Durante los procesos de fabricación, el control de calidad debe monitorearse al revisar de manera constante el material para lograr propiedades mecánicas óptimas. La atención constante al detalle más mínimo convierte al acero inoxidable en un material aplicable universalmente.

Aunque tiene una resistencia relativamente alta y tasas de endurecimiento por trabajo, el acero inoxidable es lo suficientemente maleable como para ser doblado, mecanizado, soldado, embutido o hilado. 

Con JN Aceros, encontrarás una serie de productos de acero inoxidable de distintos grados. Si tienes alguna consulta sobre nuestras planchas, tubos, accesorios, barras, ángulos, no dudes en comunicarte con nosotros.

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