Granallado y shot peening

El granallado es un proceso de tratamiento superficial que consiste en la proyección de partículas abrasivas, denominadas granalla, a alta velocidad contra una superficie. Este impacto mecánico permite la eliminación de contaminantes, óxidos o restos de fundición, además de modificar las propiedades mecánicas de la capa superficial del material [1].

Cuando el proceso se realiza de forma controlada con el objetivo de inducir tensiones residuales de compresión, se denomina shot peening. Esta técnica es fundamental en la ingeniería de fabricación para incrementar la resistencia a la fatiga y prevenir la corrosión bajo tensión en componentes críticos sometidos a cargas cíclicas.

El principio físico se basa en la transferencia de energía cinética desde la granalla hacia la pieza. Al impactar, la granalla genera una deformación plástica localizada en la superficie. En el caso del shot peening, la superposición de estas deformaciones crea una capa de tensiones de compresión que inhibe la iniciación y propagación de grietas por fatiga.

Existen dos variantes principales según el método de proyección: mediante turbinas centrífugas, que lanzan la granalla a alta velocidad aprovechando la fuerza centrífuga, o mediante aire comprimido, que permite un control más preciso en geometrías complejas.

La maquinaria se clasifica según el sistema de propulsión y la configuración de la instalación. Las granalladoras de turbina son ideales para procesos de alto volumen, mientras que los sistemas de aire comprimido (airblast) se emplean para piezas de mayor complejidad geométrica. Adicionalmente, existen sistemas de granallado húmedo que combinan la granalla con un fluido para aplicaciones de acabado fino y control de polvo [1].

Los parámetros críticos que definen el resultado del proceso incluyen:

Parámetro	Descripción
Intensidad Almen	Medida de la energía del flujo de granalla
Cobertura	Porcentaje de superficie impactada
Tamaño de granalla	Determina la rugosidad y profundidad de impacto
Velocidad de impacto	Define la energía cinética transferida

El proceso es ampliamente demandado en la industria aeronáutica para el tratamiento de álabes de turbina y trenes de aterrizaje, donde la integridad estructural es crítica. En el sector de la automoción, se aplica en muelles, bielas y engranajes para aumentar su vida útil. Asimismo, es esencial en la preparación de superficies previas a procesos de recubrimiento o pintura para asegurar la adherencia.

Ventajas:

• Incremento significativo de la vida a fatiga.
• Limpieza y preparación de superficie en un solo paso.
• Eliminación de tensiones de tracción superficiales.

Limitaciones:

• Dificultad para controlar la rugosidad final en materiales muy blandos.
• Requiere sistemas de recuperación y filtrado de granalla para mantener la consistencia del proceso.
• Posible deformación de piezas de pared delgada si no se controla la intensidad.