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Tecnología

TECNOLOGÍA APLICADA

Los abrasivos - 1ª parte


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Introducción

os abrasivos son materiales duros y fuertes utilizados para desgastar otros materiales menos resistentes. En el término se incluyen sustancias naturales y sintéticas, que van desde partículas relativamente blandas empleadas en la limpieza del hogar, hasta las utilizadas en joyería. El material más duro conocido para esta labor es el diamante, que se presenta como un alótropo del carbono, es decir, tiene la misma composición pero se muestra con un aspecto diferente. Así, el carbono puede presentarse como grafito, fulereno, o el ya mencionado diamante.

Los abrasivos son indispensables para la fabricación de casi cualquiera de los productos actuales. Son utilizados en forma de muelas, lijas, piedras de afilar, pulir, ruedas o discos de corte, y otras herramientas y productos. Sólo a través del uso de abrasivos la industria es capaz de producir los componentes de alta precisión, y con superficies ultrasuaves necesarios para la fabricación de automóviles, aviones, vehículos espaciales, aparatos mecánicos y eléctricos, así como máquinas-herramienta.

El diamante es el material más duro que se conoce, y por ese motivo se utiliza profusamente como abrasivo de otros materiales más blandos.
El diamante es el material más duro que se conoce, y por ese motivo se utiliza profusamente como abrasivo de otros materiales más blandos.

En los próximos capítulos haremos un recorrido por los principales materiales utilizados como abrasivos, las propiedades de los materiales y su transformación en productos industriales.

La mayoría de los productos abrasivos están hechos de cerámica, e incluyen algunos de los materiales más duros conocidos. Los orígenes de la dureza (y otras propiedades) de los materiales cerámicos, se describen en el apartado sobre la composición y propiedades des los objetos cerámicos.

Historia

El uso de abrasivos se remonta a la era en que el hombre rozaba piedras de cierta dureza contra otras para conseguir dar forma a un arma o una herramienta. Incluso en la Biblia se hace mención de un Shamir que era probablemente un esmeril, un abrasivo natural todavía en uso hoy en día. Antiguos dibujos egipcios muestran abrasivos que se utilizaban para pulir joyas y jarrones. Una estatua de un esclavo escita, llamado "El Molino", en la Galería de los Uffizi en Florencia, muestra una forma irregular de piedra natural de afilado, utilizada para dar filo a los cuchillos.

La arena y pedazos de cuero flexible fueron las lijas del hombre primitivo. Más tarde, los artesanos trataron de aglomerar los granos de materiales abrasivos sobre soportes flexibles mediante adhesivos. Un documento chino del siglo XIII describe el uso de gomas para fijar fragmentos de conchas. Cerca de dos siglos más tarde se comenzó a recubrir soportes de papel con vidrio triturado.

Los primeros esmeriles de arena y vidrio carecían de precisión, y por el siglo XIX los productos abrasivos como la piedra natural ya no respondían a las necesidades de la industria en desarrollo. En 1873 Swen Pulson, que trabaja en el Norton&Hancock Cerámics en Massachusetts, EE.UU., ganó una jarra de cerveza al apostar que podía hacer una muela de esmeril extrafuerte, utilizando arcilla de alfarero y un horno de fragua. Pulson logró fabricar la muela en su tercer intento. Este hecho marcó el final de los productos abrasivos de silicatos sellados con pegamento, dando lugar al nacimiento de los discos de pulido vitrificado.

Justo antes del comienzo del siglo XX, cuando cayeron las demandas industriales de esmeriles abrasivos naturales a base de corindón y granate, el inventor estadounidense Edward G. Acheson descubrió un método de fabricación con carburo de silicio en hornos eléctricos, y los científicos de la Electro Chemical Company comenzaron a desarrollarlo. En 1955, la General Electric Company logró la fabricación de diamantes sintéticos. Al igual que otros abrasivos artificiales, los diamantes sintéticos demostraron ser superiores en muchas aplicaciones al producto natural, que se venía utilizando en las ruedas de molienda desde 1930.

El Corindón es un mineral formado por óxido de aluminio. Tiene dos variedades roja y azul, consideradas piedras preciosas, denominadas Rubí y Zafiro.
El Corindón es un mineral formado por óxido de aluminio. Tiene dos variedades roja y azul, consideradas piedras preciosas, denominadas Rubí y Zafiro.

Una vez que pudieron ser utilizados con exactitud y obtener superficies lisas con la precisión demandada, los abrasivos se convirtieron en una herramienta ampliamente aplicada en la industria. Las altas velocidades conseguidas en los discos de pulido y la eficacia de las máquinas de moler, han ido en constante aumento y mejorada constantemente sus características.

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