ARENANDO EL CASCO
(SAND TIME AND
SANDBLASTING)
por Ing. Naval Roberto R. Alonso
Al tiempo de
verano (summer time) los navegantes normalmente lo asociamos con el
contacto de la arena en la planta de los pies. Para quienes además
construimos barcos la arena nos recuerda a un proceso perfecto e
inigualable, previo al pintado, para la correcta preparación de las
superficies metálicas El arenado o “sandblasting” es el mejor método
abrasivo de limpieza y remoción de cascarillas de laminación, óxido
capas de pintura viejas y otros contaminantes; deja un perfecto anclaje
donde se ha de fijar la primera capa de pintura de protección.
Me propongo establecer una pequeña guía o explicación del proceso
de trabajo que pueda servir para quién deba asumir este tratamiento en
su casco o en una nueva construcción.
Los métodos de tratamiento y limpieza de las superficies metálicas de
cascos disponibles son:
1) Limpieza mecánica con máquinas rotativas tipo lijadoras con
discos abrasivos o cepillos duro de alambre de acero
2)
Proyección de arena por chorro de agua a presión
3) Tratamiento por medio de ataque químico o “decapantes”
4)
Arenado o “sandblasting” . Proyección de arena por aire a
presión.
El punto 1) se define como trabajo mecánico
realizado por medio de máquinas rotativas que desprenden los óxidos,
cascarillas o capas viejas de pintura y también parte del metal base.
Salvo que sea realizado con equipos de nueva tecnología que permiten
regular la presión de los discos sobre la superficie a limpiar como las
máquinas Aurand o similar, el acabado con máquinas manuales resultará
generalmente desparejo y con superficies muy alisadas. Su aplicación
está ajustada mayormente a paños de chapas planos o tratamiento de
enchapados planos antes de ingresar al proceso de construcción. En
chapas de acero de espesor 3,25 mm este tratamiento puede producir
deformaciones. Decididamente no puede ser aplicado en espesor de chapa
inferior a 2,5 mm. por la temperatura que se produce durante la
abrasión. Y limpieza produce deformaciones permanentes.
La proyección de arena, granalla con chorro de
agua a gran presión o agua con otros pasivadores químicos incorporados
y con equipos de vacío para recuperación del líquido como el NLB
HydroPrep, solo encuentran aplicación en grandes diques de carena donde
la limpieza es requerida además en grandes barcos y cascos con gran
espesor de acero.
El tratamiento químico por
medio de soluciones líquidas de ácido fosfórico o muriático, si bien
representan una alternativa válida, la durabilidad y garantía posterior
de este proceso estará mas ajustada entonces a la calidad y
adherencia propia del esquema y las pinturas que se utilicen a
continuación del tratamiento.
ARENADO (sandblasting)
Ex profeso, hemos dejado para el final para
extendernos detenidamente en el “arenado”.
El arenado o proyección de arena por medio de aire a presión es el mejor
de los tratamiento mecánicos disponibles todavía para dar base cierta a
cualquier esquema de pintura que se adopte. Otros abrasivos que
describiremos mas adelante, que también pueden ser proyectados con aire
a presión, se los engloba igual y genéricamente bajo la denominación de
“sandblasting”.
La superficie luego del proceso de arenado (ver
gráfico adjunto) presenta (en una visión al lente del microscopio)
una serie de valles y picos con profundidades que varían entre 1,5 a
3,5 milésimas de milímetros perfectamente uniforme. Es en esa base
metálica “áspera” y micro rugosa que la película de pintura encuentra su
mejor cuna para “agarre” y adherencia. Comúnmente las distancias entre
picos y valles es variable según la presión del aire de la tobera , su
cono de barrido y la granulometría de la arena proyectada. Si se
respetan las pautas básicas de este proceso el éxito final está
garantido.
La arena es un silicato de muy bajo costo y fácil
obtención, aunque sus granos al golpear la chapa se parten formando un
fino y penetrante polvo. Al cabo de una o dos proyecciones de la arena
en uso debe ser reemplazada porque adopta la característica del talco o
la harina. A la arena a usar se la clasifica según la norma ASTM;
pasándola por una malla Tyller de tejido metálico de calibres 16 (que
permite el paso de granitos de arena de 1,18 mm) hasta un mínimo de
calibre 30 (pasan granos de hasta 0,6 mm) según se desee sea mas gruesa
o mas fina según el esquema de pintura a aplicar posteriormente.
Normalmente estos granitos proyectados con aire a una presión superior
a los 6 kgrs/cm2 producirán unas depresiones de 1,5 micras al golpear
contra la superficie de la chapa y partirse.
Si bien puede utilizarse arena de origen marino
será indispensable en tal caso lavarla y secarla antes de usar y;
posteriormente lavar la superficie de la chapa arenada con soluciones
para remover y neutralizar cualquier vestigio de sal antes de pintar.
En nuestro caso es mas común el uso de arena
proveniente de lecho fluvial , con lo que el cuidado previo se ajusta
solamente a seleccionar cuidadamente la granulometría, por los
argumentos que expondré a continuación
Es indispensable que la arena a utilizar esté bien
seca para que fluya muy bien en la tolva de “gravedad” que normalmente
se utiliza para expulsarla hacia la tobera, caso contrario se obturarán
las líneas y se demorará la tarea.
Como la granulometría, la presión del aire
suministrado y el pico de la tobera de salida nos definen la
profundidad o tamaño del valle que producirá la arena en su impacto
contra la chapa, y que puede llegar en algunos casos hasta 3,5
milésimas de milímetro; será importante definir previamente el tamaño de
los granitos constitutivos de la arena a emplear, por la siguiente
razón:
Las pinturas de base epóxica - con mas
viscosidad y mayor cantidad de sólidos en suspensión en su composición -
se adecuan mejor a las mayores diferencias entre picos o crestas y
profundidad de los valles como base adecuada de anclaje; el valor final
de espesor de película de pintura seca en este caso es también mayor. En
cambio una pintura de base o vehículo vinílico o poliuretánica tendrá
mejor adherencia y soporte en menor profundidad de arenado de la
superficie. Genéricamente entonces puede afirmarse que entre 1,5 a 3,5
milésimas de profundidad de preparación de arenado abarcará a la
totalidad de los esquemas posteriores de las mejores marcas de pintura
disponibles en el mercado. Con instrumentos como micrómetros, elcometers
de ultrasonido, comparadores de perfil de arenado o cintas y placas de
réplica se podrá chequear adecuadamente una buena preparación
inspeccionando la superficie del trabajo realizado e introducir las
correcciones que hiciesen falta durante el proceso.
Decíamos mas arriba que también pueden proyectarse
por chorro de aire con el mismo efecto resultante adecuado para preparar
la chapa : escoria refractaria; o granalla metálica y productos de
marcas registradas como Green Diamond, Copper Blast, Garnet o Copper
Slag, que si bien resultan mas caros inicialmente permiten ser
reutilizados varias veces en el proceso y evitan la aspiración de
silicatos al operador que , a largo plazo y si no se dispone de equipos
adecuados para el trabajo enferman los pulmones.
Convencionalmente al trabajo de arenado se lo define por el grado o
standard de limpieza final obtenido., y que a continuación detallo:
METAL BLANCO = Todo el óxido visible, restos de
pintura y partículas extrañas son removidos de la superficie,.El acero
totalmente limpio quedará de color gris claro similar al aluminio. La
norma británica B.S. 2 ½ es el correlato de esta situación. Nuestras
construcciones BWB llevan normalmente este esquema de preparación.
PROXIMO AL BLANCO = En esta condición el 95% del
área (uniformemente distribuida) y tratada estará limpia y sin
vestigios de óxidos e impurezas. ( Ojo que no quiero decir que habrá un
5% de área sin arenar).
CALIDAD COMERCIAL = 2/3 De la superficie tratada
estará libre de restos de óxidos e impurezas. Corresponde aclarar
nuevamente que esta condición detalla lo que sería observado “un tono
ligeramente suave de marrón” sobre un fondo gris mas claro.
BARRIDO = El metal base tiene una apariencia donde
permanecen adheridos fuertemente escamas o cascarillas de laminación ,
óxido, o vestigios de pintura eventualmente distribuido en zonas o
parches como manchas translucidas o de distinta tonalidad.
Es importante acotar y ponderar fundamentalmente
que esta labor definirá para el resto de la vida útil la duración,
protección y resistencia a la oxidación de todas las estructuras y
enchapados del barco y la simplicidad del mantenimiento de la pintura
del barco.
Si bien el proceso de arenado es relativamente rápido, la limpieza
posterior del casco y el área de trabajo misma se vuelve excesivamente
lento. Existen equipos mas modernos de arenado de enchapados
planos con un pequeño volumen confinado, donde un equipo de vacío
o de aspiración simultáneamente recoge la arena que la tobera
proyecta. Son de proceso muy lento y se los reserva normalmente para
arenar en pequeños espacios donde la existencia de otros equipos
instalados complejos podrían ser dañados por el polvo residual de
silicio proyectado.
Durante la construcción de un barco, la correcta
programación de las tareas implicará iniciar el proceso de arenado por
el exterior del casco inicialmente, aplicación inmediata de la capa base shop- primer o anti óxido al cromato del vehículo elegido (epóxidico,
vinílico, poliuretánico, etc) y posteriormente arenar el interior del
casco. Es mas fácil cerrar las aberturas cuando se completa la limpieza
de la arena interior previo al pintado, ya que el tiempo de trabajo será
siempre mayor en el interior y obligadamente mas prolijo, por el tipo
de complicación que normalmente presentan las estructuras interiores
del barco. En esta secuencia indicada se sabe que con posterioridad no
se manipulará mas arena. (como ocurrirá si la secuencia fuera la
inversa).
Un correcto proceso de arenado y preparación de superficie
estará completo cuando la superficie ha sido trapeada y barrida de todo
vestigio de polvo con aire seco a gran presión. Si hiciera falta repasar
alguna zona, una limpieza rápida con trapo húmedo embebido en alcohol.
Hay que evitar el contacto de la superficie arenada con la grasitud o
suciedad de las propias manos, y evitar cualquier líquido o solvente que
contenga grasa. La superficie así preparada es muy contaminables y una
desatención por pequeña que sea tendrá su correlato en una adherencia
deficiente de la primera capa de pintura base. En caso de aumento de la
humedad ambiente se suspenderá el proceso inmediatamente. Normalmente
los límites para estos dos parámetros (baja temperatura y alta humedad)
son iguales a los indicados por el fabricante de la pintura.
Dado que el proceso de oxidación de la superficie
arenada es relativamente rápido, se deberá controlar siempre la humedad
ambiente y aplicar la capa de pintura de protección en un plazo no mayor
de 4 a 6 horas posteriores al arenado.
Por las altas temperaturas reinantes con baja humedad relativa,
si no se dispone de un área cerrada bien confinada para
realizar el trabajo, los meses de verano son los mas indicados. No
olvidemos que el proceso de arenado definirá la durabilidad y
mantenimiento posterior en casi todo el resto de la vida del barco.
Las herramientas que son
necesarias para cumplir con eficiencia la tarea son:
- Una tolva o columna para la arena, donde por gravedad y
arrastre de aspiración por efecto Venturi, la arena se desplaza hasta la
tobera.
- Distintos tamaños o picos
de toberas para proyectar la arena: mas concentrado, para cono de
barrido mas abierto, mas plano tipo espátula etc. Para resistir la
abrasión-que el paso de la arena le produce - las toberas son de
material cerámico o de aleaciones de muy alta resistencia.
- Mangueras para alta presión y adecuada longitud para
facilitar la tarea desde la posición mas alejada del motocompresor (que
requiere de aire limpio) y desde la tolva.
- Casco de protección presurizados con suministro de aire
filtrado y presión siempre positiva en su interior para evitar la
inhalación por parte del operador del polvo de arena que puede dañar los
pulmones,. De apariencia muy parecida al casco de los apicultores con
visor frontal muy amplio de policarbonato traslúcido .
- Compresor de aire de gran capacidad o volumen de
reposición y alta presión ( 8 o 10 Kgs/cm2 ). Normalmente se utilizan
motocompresores que usan combustible diesel, LPG o nafta.
- Pantallas y carpas de protección para sectorizar la zona
de trabajo y evitar la disipación en el área del polvo de arena
residual. Como el polvo de silicio es conductor eléctrico y gran
abrasivo; si no se protegen o sacan del lugar las máquinas existentes en
el entorno es posible que se dañen los motores, contactores y otros
elementos de accionamiento hidráulico.
- Buena iluminación del sitio.
- Ropa de trabajo con protección adecuada. La arena
proyectada a presión puede provocar heridas en la piel fácilmente.
- Normalmente la tarea debe realizarse con tres operarios:
Uno arenando, otro sirviendo la arena a la tolva y un tercero para
alternar su turno en el arenado y atención del compresor.
Bueno habiendo tratado el tema en época tan
adecuada; hay que ir preparando , el baldecito la palita, el rastrillo
y moldecitos para jugar en la arena, sin olvidarnos de la crema o
pantalla solar y la gorrita. A los mas inquisidores les recomiendo
agregar al equipo microscopio y micrómetro para poder medir la
granulometría media de la playa elegida (dato que todavía ¿no se porqué?
no adjuntan las guías turísticas.) ya que no es lo mismo que se nos
pegue al cuerpo, o caminar sobre la arena de la playa La Perla, la de
la Paloma, Angra Dos Reis, Miami o la Reserva Ecológica de Costanera
Sur. ¿ No se si me explico...? ¡Felices vacaciones!
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