Granallado de pretensado
Superficie martilleada con diminutas bolas para dejarla comprimida
El shot peening (granallado de precompresión) bombardea una superficie metálica con millones de bolitas, cada una de las cuales deja una pequeña huella. Juntas, las huellas dejan la piel exterior apretada (en compresión), lo que dificulta mucho que las grietas de fatiga empiecen y crezcan. Los muelles de coche, los engranajes y las piezas de motores a reacción duran mucho más gracias a él.
Cómo funciona
Proyecta granalla sobre la superficie. La granalla (pequeñas bolas redondas de acero, vidrio o cerámica, normalmente de unas pocas décimas de milímetro a aproximadamente 1 mm) se dispara con aire comprimido o se lanza con una rueda giratoria. Las zonas que deben quedar intactas se enmascaran.
Cada bola abolla la superficie. Al impactar, la bola empuja el metal hacia los lados y estira lateralmente una fina capa superficial, como un diminuto martillazo.
La piel queda apretada. El metal sin estirar de debajo retiene la piel estirada y la deja en compresión hasta una profundidad normalmente de unas pocas décimas de milímetro. Las grietas de fatiga (grietas que crecen poco a poco bajo cargas repetidas) necesitan tracción para abrirse, así que les cuesta empezar ahí.
Comprueba la intensidad y la cobertura. Una probeta Almen (una fina tira de acero estándar) se granalla junto con las piezas; lo que se curva mide la intensidad del granallado. Los inspectores también comprueban la cobertura, la parte de la superficie cubierta por huellas, normalmente el 100 % o más.
Datos clave
- Materiales
- Aceros, aleaciones de aluminio y de titanio, superaleaciones de níquel; granalla de acero fundido, alambre cortado, vidrio o cerámica
- Piezas típicas
- Muelles, engranajes, cigüeñales, bielas, álabes y discos de turbina, trenes de aterrizaje, uniones soldadas
- Tamaño de pieza
- De pequeños muelles a revestimientos de alas de avión, limitado por el alcance de la máquina o del robot
- Precisión
- La forma apenas cambia; las piezas delgadas pueden curvarse un poco, algo que el conformado por peening aprovecha a propósito
- Acabado superficial
- Uniformemente abollada y mate, algo más rugosa que antes
- Tamaño de lote adecuado
- De piezas aeroespaciales sueltas a millones de muelles en líneas automáticas
- Coste de utillaje y máquina
- Cabinas desde decenas de miles de dólares; celdas robotizadas controladas por ordenador, de cientos de miles o más
- Velocidad
- De segundos a minutos por pieza, según el tamaño y la cobertura requerida
Ventajas y límites
Ventajas
- La vida a fatiga suele multiplicarse varias veces en muelles y engranajes
- Barato y rápido en comparación con rediseñar una pieza
- También combate la fisuración por corrosión bajo tensión
- Funciona en piezas terminadas, incluidas las soldaduras
Límites
- El beneficio se pierde si luego se rectifica la superficie o se calienta demasiado
- La superficie queda algo rugosa y mate
- Las piezas delgadas o delicadas pueden deformarse
- Necesita un control cuidadoso (intensidad, cobertura) para ser fiable
Dónde se usa
- AutomociónMuelles helicoidales de suspensión, ballestas, engranajes, cigüeñales, bielas
- AeroespacialTrenes de aterrizaje, álabes y discos de turbina, revestimientos de alas (conformado por peening)
- EnergíaPiezas de turbina, tuberías soldadas y recipientes a presión
- IndustriaEngranajes, ejes, varillas de perforación, estructuras soldadas
- MedicinaAlgunos implantes ortopédicos
Cómo reconocerlo
- Una superficie uniforme, mate satinada, formada por incontables diminutas huellas solapadas.
- Se ve a menudo en muelles helicoidales, raíces de dientes de engranajes y bielas, normalmente bajo la pintura.
- Los bordes afilados parecen algo redondeados y la superficie se nota ligeramente rugosa.
Compáralo con
Míralo
Vapor Honing Technologies · Una explicación para principiantes del peening y sus usos
Curtiss-Wright Corporation · Cómo se controlan la intensidad y la cobertura en la industria
Newcomb Spring · Muelles sometidos a peening en producción
FerroECOBlast · Robots aplicando peening a piezas de motores a reacción
Ver fotos reales
- Wikipedia: Granallado de precompresión (shot peening) — principio, tipos de granalla, probeta Almen, cobertura y usos
- Búsqueda de fotos en Wikimedia Commons
Recuerda
- El shot peening abolla la superficie con diminutas bolas y deja la piel comprimida.
- Una piel comprimida impide que las grietas de fatiga empiecen y crezcan.
- Cambia las propiedades, no la forma, y se controla con probetas Almen.
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