La importancia de los estándares de limpieza
Los requisitos de limpieza de los procesos de fabricación deben definirse con claridad, ya que una pieza sucia puede afectar considerablemente los procesos posteriores. El incumplimiento de los estándares de limpieza tiene efectos adversos en los sistemas de los vehículos, desde las transmisiones y los frenos hasta la alimentación de combustible y los motores. Incluso pequeñas cantidades de contaminantes pueden reducir la eficiencia o provocar fallas en el sistema.
Análisis de contaminantes sólidos
Se emplean diversas pruebas para determinar el grado de limpieza de una pieza. Por lo general, una pieza previamente lavada se enjuaga manualmente con un líquido de ensayo para extraer los contaminantes residuales de su superficie. El líquido se recoge y se hace pasar por una membrana filtrante, donde quedan retenida las partículas. Estas se analizan posteriormente para determinar el nivel de limpieza del componente.
Análisis gravimétrico
Una prueba gravimétrica determina la masa de los contaminantes presentes en una pieza. Primero se pesa un filtro limpio para establecer un valor de referencia. Después de la extracción, el filtro con los contaminantes se seca y se pesa nuevamente. La diferencia de masa corresponde a la masa de los contaminantes.
Tamaño de las partículas
El filtro se analiza al microscopio para determinar cuántas partículas superan los límites establecidos. Este método requiere tiempo y es susceptible a errores humanos.
Codificación CCC conforme a la norma ISO 16232
El CCC, o código de limpieza del componente, clasifica la distribución del tamaño de las partículas según la norma ISO 16232.
CCC = A (B-F20/G-H10/I-M2)
En el ejemplo anterior, «A» puede representar un área, un volumen o el número total de componentes del lote que se someterá a prueba. Las letras de B a M representan los intervalos de tamaño de las partículas. Los números indican un nivel de limpieza que corresponde a la cantidad admisible de partículas.
Conteo automático de partículas
Los sistemas automatizados de análisis microscópico de partículas registran el tamaño y la cantidad de partículas a medida que exploran la superficie del filtro. A continuación, generan un informe con la distribución granulométrica, el número de partículas y el código de limpieza del componente conforme a la norma ISO 16232.
Los algoritmos personalizados distinguen entre partículas ferrosas, partículas no ferrosas y fibras. Sin embargo, este sistema no permite determinar la composición elemental de los contaminantes.
Microscopía electrónica de barrido (MEB)
Un SEM lleva el proceso anterior un paso más allá al caracterizar la composición elemental de los contaminantes. Por lo general, se utiliza para detectar abrasivos como óxidos de aluminio, carburos, sílice y partículas cerámicas, que pueden dañar la transmisión incluso cuando las partículas son pequeñas y están presentes en cantidades reducidas.
Método de extracción de contaminantes
El método de extracción de contaminantes varía según el tipo de pieza y la prueba o inspección de limpieza requerida. En general, el enjuague a presión se utiliza para componentes de geometría simple y con pocas cavidades internas. Para piezas más complejas, también pueden emplearse la inmersión, la agitación y los baños ultrasónicos. En todos los casos, el líquido de ensayo se hace pasar por un filtro, que posteriormente se analiza.
Enjuague a presión
Las piezas se rocían con un líquido de ensayo para arrastrar los contaminantes residuales de las superficies y los orificios de fácil acceso. La eficacia de esta técnica depende de parámetros como la composición del líquido de ensayo, la presión, el volumen y el tipo de boquilla de aspersión. Estos parámetros se documentan en el informe de resultados.
Limpieza ultrasónica
La pieza se sumerge en un baño ultrasónico y se limpia durante un tiempo predeterminado. La energía ultrasónica desprende los contaminantes de la superficie. Al retirar la pieza del baño, debe enjuagarse para recoger las partículas restantes.
Enjuague interno en banco de pruebas
Para evaluar piezas complejas con conductos intrincados se utiliza un banco de pruebas diseñado a medida. Este sistema puede incorporar el lavado interno y la rotación de la pieza para extraer correctamente todos los contaminantes.
Análisis de la limpieza superficial
Los residuos superficiales no visibles pueden interferir con procesos posteriores, como la adhesión de juntas, la pintura y los recubrimientos electrolíticos. Existen diversas pruebas para determinar si la superficie de una pieza está libre de los aceites utilizados durante la fabricación.
Prueba del quiebre de agua
Esta sencilla prueba permite detectar residuos aceitosos en la superficie de una pieza. Para realizarla, se humedece con agua una superficie limpia. Si el agua mantiene una película continua durante varios segundos, sin retraerse ni formar gotas, la superficie está limpia. La formación de gotas indica la presencia de residuos aceitosos.
Prueba de dinas
Los marcadores de dinas contienen tintas especialmente formuladas para comprobar si la energía superficial de una pieza es suficiente para lograr una adhesión óptima de recubrimientos y selladores. Al aplicar la tinta sobre el componente, esta puede mantenerse como una película continua o retraerse y formar pequeñas gotas. Si forma gotas en menos de un segundo, la superficie no está suficientemente limpia.
El acabado superficial puede influir en esta prueba. La tinta forma gotas con facilidad sobre una superficie pulida, incluso si la pieza está limpia. Por ello, es fundamental seleccionar un nivel de dinas compatible con el acabado superficial.
Consideraciones para alcanzar los resultados de limpieza
La lavadora de piezas es fundamental para cumplir especificaciones estrictas de limpieza. Un equipo correctamente diseñado incorpora sistemas de filtración, separación de aceite y monitoreo de la solución para alcanzar los niveles de limpieza requeridos. Para mantenerlos, las piezas deben permanecer en un entorno limpio y con una concentración mínima de contaminantes suspendidos en el aire.
Los operadores que manipulan los componentes deben utilizar guantes de plástico y ropa que no genere fibras ni otros contaminantes no metálicos. Las piezas deben colocarse de inmediato en bolsas de plástico para evitar una posible contaminación.
Cuando las especificaciones de limpieza son especialmente estrictas, los componentes deben salir de la lavadora directamente hacia una sala limpia.
