Enfrentando el desafío de limpieza crítica

Producir piezas metálicas adecuadamente limpias puede no ser tan simple o directo como se podría pensar. La actual industria de limpieza de piezas enfrenta muchos desafíos que pueden hacer difícil la selección de un sistema de limpieza crítica eficaz.

Para algunas industrias, es esencial utilizar un proceso de limpieza de alta calidad para garantizar que las partes metálicas estén libres de contaminantes que podrían afectar negativamente su desempeño, lo que puede derivar en fallas catastróficas.

Entonces, ¿cómo saber cuándo sus piezas están lo suficientemente limpias? Los criterios para considerar que una pieza quedó bien limpia pueden estar indicados en las especificaciones, en normativas gubernamentales o en métodos de prueba que definan los requisitos que deben cumplirse, pero por lo general un proceso de limpieza exitoso es resultado de la combinación de cuatro factores:

• Tiempo: La cantidad de tiempo que las partes se someten al proceso de limpieza.
• Temperatura: La temperatura a la que opera el proceso, que afecta tanto a la pieza, como la estabilidad del limpiador.
• Mecánica: El proceso físico empleado para remover los residuos, como lo son ultrasonido, pulverización, remojo y depuración.
• Química: La composición química del limpiador.

Todos estos factores se pueden ajustar para encontrar la combinación que dará como resultado una pieza bien limpia, que cumpla con los requisitos críticos de limpieza definidos para esa aplicación.

Los desafíos

Quienes trabajan en la Industria de la limpieza de metales enfrentan una serie de retos que pueden dificultar su éxito en la limpieza crítica. Como se mencionó, hay requisitos de calidad en constante aumento que exigen una baja contaminación residual. Además, las partes que deben limpiarse son cada vez más complejas. Pueden tener varios materiales juntos en una parte o superficies complejas para limpiar. Puede ser extremadamente difícil limpiar lo suficiente agujeros estrechos, canales, ranuras y crestas sin dejar residuos que generen más contaminación.

También hay retos desde el punto de vista operativo. El proceso ideal debe ser confiable, con un mínimo esfuerzo para mantenerlo. También debe proporcionar un excelente desempeño de limpieza, de manera consistente, sin tener que realizar pasos de limpieza adicionales o retrabajo. El proceso debe demostrar la máxima efectividad a bajo costo, generando así una utilidad sobre el dinero invertido. Las normas ambientales y de seguridad aplicables deben cumplirse mediante el control del proceso y la gestión de riesgos.

Desafortunadamente, no existe un sistema de limpieza único que funcione perfectamente en todo momento y para cada situación. El objetivo es encontrar soluciones que brinden los máximos beneficios a su proceso con mínimas desventajas.

Las opciones

Existen muchos productos de limpieza en el mercado, la mayoría de los cuales se encuentran en las categorías acuosa o solvente. ¿Todos funcionan? Sí, en diversos grados y en diferentes situaciones. ¿Funcionarán para su proceso? ¡Depende!

Antes de elegir una solución de limpieza, es mejor comprender qué residuos está tratando de remover de las superficies metálicas. Si la contaminación se limita a cosas como sales, suciedad, partículas metálicas, carbón negro o grafito, un limpiador acuoso puede ser más efectivo.

Si la contaminación también incluye materiales no polares como aceites, ceras, petróleo, grasas, inhibidores de corrosión o ésteres, un disolvente probablemente será una mejor opción.

Es importante tener en cuenta que los fluidos de corte, los fluidos para trabajar metales y los lubricantes —que se eliminan durante el proceso de limpieza de metales—, no están hechos sólo de aceite. Son productos formulados que también pueden contener antioxidantes, detergentes, estabilizantes, inhibidores de corrosión y antiespumantes. Todos éstos son contaminantes y forman productos de degradación (como los ácidos) que pueden afectar la estabilidad del líquido de limpieza o provocar la corrosión del sistema o las partes metálicas.

Elegir un fluido de limpieza que se mantenga estable, así como gestionar los productos de degradación, se convierte en un factor importante en el éxito del proceso crítico de limpieza.

Las soluciones

Al comparar los sistemas de limpieza acuosa y solvente, primero se debe entender que los limpiadores acuosos no son simplemente agua. También son productos formulados que contienen ácidos, bases, tensioactivos, abrasivos u otros materiales. Si bien suele ser eficaz para la limpieza de metales no críticos y, en general, se considera más amigable con el medio ambiente, algunas de sus desventajas pueden incluir la dificultad para limpiar piezas complejas con pequeños agujeros y cavidades, y pasos adicionales de enjuague y secado, que requieren más espacio y extienden el ciclo del proceso.

Los solventes clorados (cloruro de metileno, tricloroetileno y tetracloroetileno, también llamado percloroetileno) son, asimismo, altamente capaces de enfrentar los desafíos para aplicaciones críticas de limpieza.

Estos productos proporcionan una excelente solvencia para materiales no polares, no son inflamables y se usan fácilmente en la fase de vapor. Su baja tensión superficial permite eliminar residuos en espacios pequeños, lo que es ideal para piezas metálicas complejas. Estos solventes contienen estabilizadores para contrarrestar los ácidos que se forman por la degradación de contaminantes y pueden destilarse y estabilizarse de nuevo fácilmente, para extender la vida útil del solvente. Esto los hace especialmente rentables en comparación con las opciones más costosas y menos estables del mercado.

La principal desventaja de los solventes clorados tiene que ver con la exposición ambiental y personal. Estos solventes están sujetos a las regulaciones federales, incluidos el Estándar Nacional de Emisiones para Contaminantes Peligrosos del Aire de los Estados Unidos (NESHAP), el cual es específico para las operaciones de limpieza con solventes.

Los solventes clorados han existido por más de 50 años y son unos de los químicos disponibles más estudiados; por lo tanto, su uso, almacenamiento y disposición son bien conocidos. Los riesgos de estos productos son los característicos de los químicos en sí. La gestión del riesgo es lo que hace posible el uso seguro de estos materiales, de la misma manera que la gestión del riesgo permite el uso común de la electricidad.

El empleo de un desengrasante de vapor que cumpla con los requisitos de NESHAP minimiza la exposición a solventes clorados. La mejor opción es usar un desengrasante de vapor sellado (con o sin vacío), que prácticamente elimina las emisiones de la máquina de limpieza de metales.

Sherry Emmrich es Gerente Técnico de Safechem North America, una subsidiaria de The Dow Chemical Co. Para más información, visite safechem.com