Taladrina

De Viquipèdia
Salta a la navegació Salta a la cerca
Ús de la taladrina en la fresadora
Fresat d'una peça d'alumini amb aplicació d'oli de tall soluble (taladrina)

La taladrina o oli de tall son els noms que popularment es dóna als diversos fluids de tall utilitzats en el mecanitzat mitjançant arrencament de ferritja. Alguns venedors i empreses fabricants d'aquests fluids també inclouen en els seus catàlegs de fluids de tall[1] els fluids utilitzats en la deformació de metalls (estampació, embotit, laminació, extrusió...,).

Es tracta de fluids que es bomben a la fulla de les eines de tall amb què treballen les màquines eines. Aquesta acció es fa per lubricar i/o refrigerar la zona de treball, aconseguint-se així una major durada de l'eina i una millor qualitat en la superfície mecanitzada. En alguns casos també es persegueixen altres millores, com ara la protecció de les peces de la corrosió, una vegada mecanitzades.

En el punt d'arrencament de material es genera una gran quantitat de calor que, si no es refrigera i/o lubrica, sovint produeix un ràpid deteriorament de l'eina i, a més, com que s'escalfa la peça que es mecanitza, les dimensions es poden veure alterades per la dilatació tèrmica produïda. Amb l'ús dels fluids de tall s'aconsegueix millorar sensiblement les condicions de tall de la mecanització. Un altre efecte beneficiós de l'aplicació d'aquests fluids és que aparten la ferritja de l'eina. És convenient que es filtrin aquests fluids, per així prolongar-ne la vida útil, tot disminuint el cost de reposar-los.

Entre altres, les màquines eina que habitualment utilitzen fluids de tall són: el torn, la fresadora el trepant, la serra de cinta, l'electroerosió i la rectificadora. Aquestes màquines eina disposen d'un dipòsit específic —en el qual hi ha el fluid de tall— i un equip de bombament, tot plegat configura el sistema de refrigeració i/o lubricació de la zona d'arrencament de ferritja.

Classificació segons la finalitat que es persegueix aconseguir: lubricar o refrigerar[modifica]

Els fluids de tall es divideixen en dues grans famílies: els lubricants (olis de tall) i els refrigerants (les taladrines). Per saber quina d'elles és la més adequada al procés que es durà a terme, és important considerar:

  • Si el fenomen que produeix l'increment de temperatura és intrínsec —o no— al procés de tall. Per saber-ho cal conèixer el principi de funcionament del qual parteix la màquina que efectuarà l'arrencament de ferritja (torn, màquina de foradar, serra de cinta, fresadora, electroerosió, màquina de rectificar...).
  • El material a mecanitzar (acer, alumini, titani, magnesi, llautó...)
  • L'element (broca, eina, fresa, fresolí...) que efectuarà l'arrencament de la ferritja i el material que el compon (acer, plaqueta de metall dur o de cermet o de ceràmica, mola abrasiva...).

El coneixement tradicional —superat per alguns dels actuals fluids de tall— afirmava que, sempre que en el mecanitzat hi intervingués una mola (esmoladora, rectificadora...) calia utilitzar taladrina en base aigua, mai oli de tall ja que, quan en el mecanitzat hi intervé una pedra abrasiva es produeix, per efecte intrínsec de l'abrasió, un elevat escalfament que només pot ser mitigat per l'aigua. Actualment, per decidir el producte més convenient, és aconsellable consultar els catàlegs dels fabricants de fluids de tall.

Les característiques tradicionals de cadascuna de les dues grans famílies de fluids de tall són:

  • Lubricar, és la missió dels olis de tall[2] o olis de tall purs[3] són fluids compostos per olis minerals, animals o sintètics. La lubricació pretén disminuir el fregament i així evitar que s'incrementi la temperatura. A aquests olis se'ls incorporen additius per tal de millorar-ne les propietats (per millorar el comportament dielèctric, per augmentar el punt d'inflamació, antiescumants, lubricants sòlids, auditius d'extrema pressió ...). Usualment es compren ja preparats, per ser utilitzats directament, sense haver de fer cap barreja ni preparació. No contenen aigua. En alguns mecanitzats (ex: foradat amb broca helicoidal, roscat manual) l'escalfor, bàsicament, és producte del fregament, per disminuir aquest fregament el més idoni és aplicar-hi oli de tall. Tot i això, pel fet de ser líquids, també tenen propietats refrigerants. Fins a mitjans del segle xx, quan la indústria química no havia fet grans avanços en els additius, a més de l'oli industrial, un dels productes que sovint s'utilitzava era el petroli refinat,[4][5] sobretot en el mecanitzat d'alumini i de magnesi
  • Refrigerar, és l'objectiu perseguit per les taladrines[6] o olis de tall solubles[7] solen ser emulsions què una vegada preparades, tenen una concentració d'entre l'1-25% d'additius i la resta aigua. L'objectiu de la refrigeració és disminuir l'escalfor en un procés en el qual l'increment de temperatura és intrínsec. Els additius s'afegeixen per tal de: millorar la capacitat refrigerant, per contrarestar alguns efectes perjudicials de l'aigua (corrosió, entorn propici per l'aparició de bacteris i fongs, problemàtica de la calç de l'aigua...) i/o per incrementar algun aspecte específic (usualment la lubricació). L'aigua, per si sola, té certes propietats lubricants, les quals desapareixen ràpid degut a l'evaporació. Per a que les taladrines tinguin major propietat lubricant s'hi afegeixen additius, essent l'oli miscible un dels components principals. Tot i no ser un criteri rigorós ni sempre cert, tradicionalment, les diferents gammes de taladrines es diferenciaven pel seu color (la blanca, la rosa, la verda...) i aquest tint significava a quin ús anaven destinats. Normalment les taladrines s'adquireixen concentrades i, als tallers i indústries, es barregen amb aigua. Sovint, els fabricants, en l'apartat del manual d'instruccions on s'explica com es prepara, avisen que primer cal tenir el dipòsit ple d'aigua i, un cop omplert, s'hi afegeix la taladrina. Adverteixen que si es procedeix a l'inrevés (al dipòsit se li posa primer la taladrina concentrada i després se li aboca l'aigua) el fluid resultant no tindrà les característiques desitjades. És molt convenient controlar certs paràmetres de l'aigua destinada a l'emulsió (quantitat de calç, minerals que conté...) ja que, en funció de les característiques de l'aigua, convindrà escollir un tipus o altre de taladrina.
    A la imatge és pot veure una serra de cinta que és lubrica mitjançant taladrina
    Serra de cinta que aplica, a raig, taladrina (oli de tall soluble) a la zona de tall

Classificació dels fluids de tall en funció del seu origen[modifica]

  • Les emulsions d'oli (mineral, sintètic o vegetal / animal).

El concentrat es dilueix amb aigua (entre 2,5% i 15% d'emulsió i la resta aigua). El producte concentrat conté com a base un 60% d'olis minerals, aproximadament un 20% d'emulgents, un 10% d'aigua i un 10% d'additius diversos (anticorrosius, bactericides, additius d'extrema pressió).

El seu ús s'estén a operacions en què la funció lubrificant de la taladrina és prioritària com és la laminació, l'extrusió, la deformació (estampació i embotit).

És freqüent l'ús de les taladrines més concentrades (aproximadament un 15% d'emulsió i la resta aigua ) quan convé protegir els metalls, per crear una capa protectora anticorrosiva sobre superfícies metàl·liques.

  • Les taladrines semisintètiques.

El concentrat es dilueix (entre 1,5% i 5% de líquid amb 95% a 98,5% d'aigua). La base concentrada està formada per prop de 20% d'oli mineral o sintètic, un 30% d'emulgents, un 40% d'aigua i un 10% d'additius diversos (importants bactericides).

El seu ús s'estén a operacions en què lubricació i refrigeració són importants com és el mecanitzat (foradat, fresat tornejat...)

  • Les taladrines sintètiques.

El concentrat es dilueix (entre el 1,5 i el 12% de concentrat i la resta aigua). El fluids concentrats solen contenir més de 15% de anticorrosius i fins a un 25% de humectants (glicols) Un 10% de additius diversos i un 50-75% d'aigua.

El seu ús s'estén a operacions en què les funcions refrigerant i de protecció antioxidant són prioritàries, com és el cas del rectificat.

Mètodes d'aplicació[modifica]

Es pot utilitzar qualsevol mètode concebible per aplicar el fluid de tall, com ara inundació, polvorització, degoteig, nebulització o raspallat. La millor opció depèn de l'aplicació i l'equip disponible. Per a moltes aplicacions de tall de metalls, l'ideal ha estat durant molt de temps el bombament d'alta pressió i alt volum per forçar un corrent de líquid directament en la interfície de l'eina-ferritja, amb parets al voltant de la màquina per contenir l'esquitxada i un embornal per atrapar, filtrar i recircular el fluid. Aquest tipus de sistema es fa servir comunament, especialment en la fabricació.

A mesura que la tecnologia avança, el paradigma d'inundació ja no és sempre el clar guanyador. S'ha complementat des de la primera dècada del segle XXI amb noves permutacions de subministrament de líquids, aerosols i gasos, com la lubricació de quantitat mínima i el refredament criogènic a través de la punta de l'eina1

Només en el cas de mecanitzats manuals, com ara la realització d'una rosca amb filera o mascle de roscar és possible aplicar l'oli de tall manualment, amb setrill, pinzell, directament des del broquet de l'oli de tall o, en el cas d'envasos tipus esprai, prement el tap difusor.

No és gens convenient aplicar en una màquina eina, com ara el torn la fresadora o la serra de cinta, el fluid de tall de manera manual (sigui amb setrill, pinzell o directament des del broquet de l'oli de tall...) els dos motius principals són:

  • La possibilitat d'atrapament d'una extremitat (dit, mà, braç..) és molt alta. Per aquest motiu la legislació de seguretat prohibeix atansar mans i braços a prop de les parts en moviment de les màquines.[8]
  • L'aplicació manual produeix una refrigeració i/o lubricació deficient, sense control del cabal i, conseqüentment, sense que el fluid s'apliqui de manera uniforme, provocant canvis sobtats i reiterats de temperatura (fred-calor-fred-calor) que afavoreixen l'aparició de fissures tèrmiques[9] les quals escurcen la vida de l'eina que mecanitza.

Sovint, aplicar fluids de tall no és una opció pràctica en el cas d'aficionats o en l'aprenentatge en centres de formació professional, on s'utilitzen màquines eines més petites i simples. En aquests casos no solen aplicar-se passades profundes, velocitats de tall agressives ni tampoc avanços elevats, i el funcionament de les màquines no és constant. Per aquests motius, força de les operacions, es realitzen en sec, a diferència del que succeeix en el sector productiu.

Els additius[modifica]

En la seva composició es troben additius ensofrats, parafines, clorats i també olis sintètics (poliglicols i èsters). També és habitual l'addició de lubricants sòlids com: grafit, disulfur de molibdè i disulfur de zinc.

Els tipus d'additius i els components més usuals tenen la missió de:

  • Suportar calor específica molt alta sense que es degradin.
  • Mantenir l'índex de viscositat baix (que l'emulsió sigui molt fluida).
  • Protegir les peces i màquines de l'oxidació, amb components antioxidants.
  • Evitar la producció d'escuma amb additius antiescumejants.
  • Procurar que el punt d'inflamació sigui molt alt, per evitar incendis.
  • Regular el PH de l'aigua.
  • Neutralitzar els efectes perjudicials de la calçde l'aigua
  • No permetre la proliferació de bacteris i fongs, evitant-se així la degradació i les males olors mitjançant productes bactericides i fungicides.

Impacte mediambiental dels fluids de tall[modifica]

El reciclatge dels fluids de tall, tan olis com taladrines, sol ser molt costós.[10] es tracta d'un producte molt tòxic[11] i no biodegradable, un dels motius és que alguns dels additius són concebuts per evitar el deteriorament i la transformació del producte. Quan els fluids de tall han perdut la seva funció, o si fa temps que estan a la màquina, apareixen fongs, bacteris[12] i nous compostos, producte de les altes temperatures, l'elevada pressió, també s'hi troben residus provinents dels materials que s'han mecanitzat.

Els fluids de tall no es poden llençar a la claveguera, entre altres efectes nocius, poden provocar desastres en aqüífers i en la fauna piscícola. Per aquests motius és obligatori que siguin tractats per empreses especialitzades en la gestió de residus

Tècniques d'inertització de fluids de tall[13][modifica]

  • Electrofloculació, basa el seu principi en l'aplicació de corrent elèctric.
  • Ultrafiltració, descomposició en membranes.
  • Evaporació.
  • Floculació mitjançant sals de ferro.
  • Floculació amb floculants orgànics.
  • Osmosis inversa.

L'impacte ambiental dels fluids de tall també se centra en la problemàtica que poden plantejar les emissions a l'atmosfera, de productes agressius procedents de la incineració de residus oliosos contenint clor orgànic (pluja àcida, deteriorament de la capa d'ozó, etc.) i els abocaments d'aigües residuals contenint restes de derivats fenòlics que poden contaminar un ecosistema. 3

Per minimitzar l'ús dels fluids de tall s'està promovent la combinació d'una quantitat mínima d'oli de tall barrejat amb aire comprimit,[14][15] tècnica anomenada MQL (Minimum Quantity Lubrication)[16] i també el mecanitzat en sec[17][18]

Efectes sobre la salut de l'usuari[modifica]

La manipulació dels fluids de tall comporta bàsicament tres tipus de riscos potencials:

  • Afeccions cutànies.
  • Alteracions respiratòries
  • Càncer.

Afeccions cutànies[modifica]

Les lesions de la pell constitueixen el risc més estès i millor estudiat que es deriva de l'ús i exposició a fluids de tall. Són degudes a la naturalesa irritant d'aquests productes, així com a l'agressivitat de moltes de les substàncies que integren la seva formulació.

Per a aquest risc, pot considerar-se "persona exposada" a qualsevol treballador que, de manera contínua o ocasional, manipuli algun fluid de tall o pugui entrar en contacte directe o indirecte amb productes d'aquest tipus. La prevenció de tals afeccions ha plantejar-se sobre la base de dos objectius concrets:

  • Evitar l'aparició de qualsevol cas de dermatitis de contacte.
  • Tractar precoçment els casos que puguin aparèixer, per tal d'impedir la seva evolució.

Des d'una perspectiva sanitària, l'estratègia a desenvolupar per al control d'aquest risc comprèn tres línies d'acció:

  • Extremar la higiene personal i la neteja de l'entorn de treball.
  • Elaborar un programa de protecció dèrmica.
  • Establir un pla de vigilància mèdica permanent i continuada.3

Afeccions respiratòries[modifica]

La descomposició tèrmica que experimenten els fluids de tall durant el mecanitzat origina la formació d'aerosols i boires, la inhalació pot ocasionar riscos per a la salut de les persones que estan exposes a aquest producte. Irritació de vies respiratòries, pneumònia lipoide, fibrosi pulmonar i asma bronquial són alguns dels efectes recollits a la bibliografia que les boires d'aquests fluids poden ocasionar sobre l'aparell respiratori.

Es considera "persona exposada" a aquest tipus de risc, a tot treballador que presti els seus serveis en una operació de mecanitzat, en la qual la probabilitat de sobreexposició (probabilitat que la concentració mitjana dels contaminants susceptibles de provocar aquest tipus d'afeccions superi el TLV) sigui superior a 0,05. En aquest cas, el que procedeix és adoptar, de manera immediata, accions correctores de caràcter primari, com canviar el producte generador de el problema, tancar el focus emissor de contaminants, implantar un sistema d'extracció localitzada o modificar els paràmetres de l'operació 3

Càncer[modifica]

El potencial cancerigen dels fluids de tall resideix en certes substàncies que alguns d'aquests productes poden portar en la seva composició.

En l'última dècada, s'ha especulat sobre la possible naturalesa cancerígena del formaldehid, substància que pot aparèixer en alguns fluids aquosos.

Control sanitari de les persones implicades[modifica]

El control sanitari de les persones implicades en la transformació de fluids de tall, ha de començar per establir els criteris per identificar els treballadors afectats als diferents riscos potencials (afeccions cutànies, alteracions respiratòries i càncer). Un cop emplenada aquesta etapa es desenvolupa una estratègia preventiva particular per a cada tipus de risc.

Vegeu també[modifica]

Bibliografia[modifica]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Taladrina
  • Millán Gómez, Simón. Procedimentos de Mecanizado. Madrid: Editorial Paraninfo, 2006. ISBN 84-9732-428-5. 
  • Roberto Laborda Grima, Julián Velasco Ortega. Fluidos de corte Criterios de evaluación y control de riesgos higiénicos San Sebastián: Asociación para la Prevención de Accidentes, 1998 ISBN 84-923709-4-7

Referències[modifica]

  1. «Lubrificants per a mecanització i deformació de metalls» (en català). [Consulta: 9 juny 2020].
  2. «Subcategories d'olis de tall» (en espanyol). [Consulta: 2 juny 2020].
  3. «Catàleg i característiques d'olis de tall purs» (en català). [Consulta: 2 juny 2020].
  4. Gerling, H. Alrededor de las máquinas-herramienta (en espanyola). 3a. Reverté, 1987, p. 118. ISBN 84-291-6049. 
  5. Bartsch, Walter. Alrededor del Torno (en espanyola). Reverté, 1981, p. 102. ISBN 84-291-6020-5. 
  6. «Subcategories de taladrines» (en espanyol). [Consulta: 2 juny 2020].
  7. «Catàleg i característiques d'olis de tall solubles» (en català). [Consulta: 2 juny 2020].
  8. «Article 13 Apartat B Impedir su utilización (de las máquinas), cuando, directa o indirectamente, tenga conocimiento de que no ofrecen las debidas garantías de seguridad para las personas o los bienes.». Real Decreto 1495/1986, de 26 de mayo, por el que se aprueba el Reglamento de Seguridad en las Máquinas, 21-07-1986.
  9. Sandvik Coromant, Desgaste de la herrramienta. Fisuras térmicas. Productividad en el Mecanizado (en espanyola). https://www.sandvik.coromant.com,+1997,+p. 41. 
  10. «Gestió dels fluids de tall usats» (en espanyol). [Consulta: 2 juny 2020].
  11. «Característiques dels fluids de tall gastats» (en espanyol). [Consulta: 2 juny 2020].
  12. «Desinfecció de lubricants i refrigerants» (en espanyol). [Consulta: 8 juny 2020].
  13. «Edición 2004 -Suelos y Residuos: Taladrinas agotadas» (en espanyol), 2004. [Consulta: 17 abril 2012].
  14. «Alternativas al mecanizado con taladrina» (en espanyol). [Consulta: 8 juny 2020].
  15. «La cantidad justa» (en espanyol). [Consulta: 8 juny 2020].
  16. «Minimum Quantity Lubrication, an alternative metalworking technology» (en anglès). [Consulta: 9 juny 2020].
  17. «Mecanizar en seco: un ensayo que vale la pena» (en espanyol). [Consulta: 8 juny 2020].
  18. «El mecanizado en seco y el MQL, cada vez más demandados» (en espanyol). [Consulta: 8 juny 2020].

Enllaços externs[modifica]

  1. https://www.insst.es/documents/94886/326827/ntp_317.pdf/2557b526-d9c0-4e8b-a46e-3d2a591ce501
  2. http://docpublicos.ccoo.es/cendoc/046851TaladrinasPeligroTrabajadores.pdf
  3. http://istas.net/descargas/Doc%20de%20FITTEMA%20-%20FLUIDOS%20DE%20CORTE.pdf
  4. https://www.interempresas.net/MetalMecanica/Articulos/112720-Recomendaciones-para-el-buen-uso-de-taladrinas.html