Aire comprimido como refrigerante en mecanizado

El aire comprimido, en el contexto de la máquina-herramienta, es un fluido de trabajo que se utiliza principalmente para dos funciones críticas: la evacuación eficiente de la viruta y, en menor medida, la disipación de calor. Al incidir directamente sobre el filo de corte y la pieza, ayuda a mantener la zona de trabajo libre de residuos, lo que previene el re-corte de virutas y mejora el acabado superficial.

Diferencias entre aire seco y sistemas MQL

Es vital distinguir entre el uso de aire puro y los sistemas de Mínima Cantidad de Lubricante (MQL, Minimum Quantity Lubrication). Mientras que el aire comprimido seco se limita a la evacuación y una ligera refrigeración por convección, el sistema MQL introduce una micro-neblina de aceite en el flujo de aire. Esta combinación permite una lubricación efectiva que el aire solo no puede proporcionar, prolongando significativamente la vida útil de la herramienta.

El empleo de aire comprimido como refrigerante presenta una serie de beneficios operativos, aunque también conlleva desafíos técnicos que deben ser gestionados.

Ventajas principales

• Limpieza: Al no utilizar taladrinas (emulsiones de agua y aceite), la pieza y el entorno de trabajo permanecen secos, eliminando la necesidad de procesos de limpieza posteriores.
• Sostenibilidad: Se alinea con los objetivos de la Ley 7/2022, de 8 de abril, de residuos y suelos contaminados para una economía circular, al reducir la generación de residuos peligrosos.
• Visibilidad: Facilita la inspección visual de la zona de corte al no generar nieblas densas o emulsiones opacas.

Limitaciones técnicas

• Capacidad de enfriamiento: El aire tiene una capacidad calorífica mucho menor que los fluidos líquidos, lo que lo hace inadecuado para operaciones de desbaste pesado o materiales de difícil mecanizado.
• Ruido: La expansión del aire a alta presión genera niveles sonoros elevados, lo que obliga al uso de silenciadores y medidas de protección auditiva.
• Condensación: Si el sistema de tratamiento de aire no es adecuado, la humedad puede condensarse, afectando a la calidad del proceso o provocando corrosión.

La gestión del aire comprimido en España está sujeta a estrictos controles de seguridad, especialmente bajo el Real Decreto 809/2021, que regula los equipos a presión.

Requisitos de calidad: ISO 8573-1

Para garantizar que el aire no contamine el proceso ni dañe los equipos, se debe cumplir con la norma ISO 8573-1. Esta norma clasifica la calidad del aire según tres parámetros:

1. Partículas sólidas: Tamaño y concentración.
2. Humedad: Punto de rocío a presión.
3. Aceite: Contenido total (aerosol, líquido y vapor).

Para aplicaciones de precisión, se recomienda frecuentemente una calidad de clase 2:4:2, asegurando que el aire sea lo suficientemente seco y limpio para no degradar los componentes de la máquina-herramienta.

Obligaciones legales

Las empresas que emplean sistemas de aire comprimido deben cumplir con:

• Inspecciones periódicas: Según el Reglamento de Equipos a Presión (REP)^[1], los depósitos y tuberías deben ser revisados por organismos autorizados.
• Prevención de riesgos: Cumplimiento de la Ley de Prevención de Riesgos Laborales, asegurando que los niveles de ruido y la exposición a nieblas (en caso de usar MQL) estén controlados. El incumplimiento de estas normativas puede acarrear sanciones graves, que en el marco de la gestión de residuos y seguridad, pueden alcanzar hasta los 600.000 € en casos de infracciones muy graves según la Ley 7/2022.

El aire comprimido es el estándar en el mecanizado de materiales como el hierro fundido, donde el uso de líquidos refrigerantes puede crear pastas abrasivas difíciles de gestionar. Asimismo, en operaciones de acabado de alta velocidad, el uso de aire permite mantener una temperatura estable sin los choques térmicos que a veces sufren las herramientas con refrigeración líquida intermitente.

Es importante destacar que, para optimizar el rendimiento, muchas empresas del sector, como Izadi Mecanizados, integran sistemas de control de presión y caudal adaptados a la geometría de la herramienta, asegurando que el aire incida exactamente donde se forma la viruta, maximizando así la eficiencia del proceso sin comprometer la integridad de la pieza.

Para profundizar en los procesos de corte, puedes consultar nuestra sección sobre procesos de mecanizado.

• Ley 7/2022, de 8 de abril, de residuos y suelos contaminados para una economía circular (BOE)^[2]
• ISO 8573-1:2010 - Clasificación de la calidad del aire comprimido^[3]
• Real Decreto 809/2021, por el que se aprueba el Reglamento de equipos a presión^[4]
• Sandvik Coromant - Guía de refrigeración en mecanizado^[5]