Cuerpos de cepillos
Cuerpos de cepillos
Generalidades
Los filamentos están unidos a un soporte rígido que forma el «cuerpo del cepillo». Los materiales utilizados son principalmente sintéticos, pero también naturales o metálicos.
| Materiale | PS | A | Tmax | Tmin | R | RE | RC | D | FDA | Uso prevalente |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PVC | 1.40 | 0.05 | +60 | -5 | 55 | 10¹⁵ | XX | 80 | Spazzole senza particolari specifiche tecniche | |
| PA | 1.13 | 10 | +95 | -30 | 70 | 10¹¹ | X | 75 | ✓ | Alimentare |
| PP | 0.91 | 0.03 | +100 | 0 | 35 | 10¹⁷ | XX | 70 | ✓ | Alimentare, ambiente umido o climaticamente aggressivo, grandi spazzole a rullo |
| PE | 0.96 | 0.02 | +80 | -50 | 28 | 10¹⁶ | XXX | 65 | ✓ | Grandi spazzole piane, ambiente climaticamente aggressivo |
| POM | 1.41 | 0.50 | +100 | -50 | 65 | 10¹⁵ | X | 80 | ✓ | Alimentare, lavorazioni meccaniche di precisione |
| PET | 1.34 | 0.50 | +110 | -20 | 55 | 10¹⁴ | XX | 80 | ✓ | Alimentare, lavorazioni precise e ambiente aggressivo |
| PTFE | 2.18 | +120 | 25 | 10¹⁸ | XXX | ✓ | Alimentare, ambiente caldo | |||
| PEEK | 1.32 | 0.50 | +180 | -20 | 95 | 10¹⁶ | XX | Alte temperature di esercizio | ||
| PUR | 1.30 | +85 | -20 | 43 | XXX | 40 | Spazzole a cinghia | |||
| LEGNO | 0.72 | 25 | +300 | 130 | 10¹² | X | 60 | Alte temperature, spazzole leggere | ||
| MULTISTRATO | 0.67 | 37 | 10¹² | X | 65 | Alte temperature, spazzole lineari | ||||
| CUOIO | 0.85 | 60 | +110 | -30 | - | XX | 40 | Spazzole a cinghia di grosse dimensioni | ||
| ALLUMINIO | 2.70 | - | +200 | 300 | 2.8 x 10-⁶ | XX | - | Spazzole rigide ed antistatiche | ||
| OTTONE | 8.50 | - | +280 | 420 | 7 x 10-⁶ | XXX | - | Corpo spazzole con elevata resistenza meccanica | ||
| ACCIAIO | 7.85 | - | +450 | 500 | 1.2x10-⁵ | X | - | Spazzole motorizzate | ||
| INOX | 7.90 | - | +600 | -150 | 515 | 1.2x10-⁵ | XXX | - | ✓ | Spazzole motorizzate, uso alimentare |
PS: peso específico (Kg/dm³)
A: absorción de agua (%)
T max: temperatura máxima de funcionamiento (°C)
T min: temperatura mínima de funcionamiento (°C)
R: carga de rotura por tracción (N/mm²)
RE: Resistencia eléctrica (Ohm cm)
RC: resistencia química (X = mala, XX = suficiente, XXX = buena)
D: dureza (ShD)
FDA: para uso alimentario según la Food and Drug Administration (U.S.A.) Sólo a temperatura ambiente
Todos los materiales sintéticos están disponibles en planchas, barras macizas y perforadas y, en algunos casos, también en perfiles conformados.
PVC
Ha una excelente procesabilidad y estabilidad dimensional en frío. Sin embargo, no puede utilizarse en ambientes calurosos ni para uso alimentario. Sin embargo, su deformabilidad con la temperatura puede aprovecharse para realizar un excelente montaje en caliente de barras perforadas en tubos metálicos.
PA (Nylon)
Tiene buenas propiedades mecánicas y elásticas, pero es menos maleable que el PVC y tiende a deformarse durante el procesado. Es muy adecuado para uso alimentario (sólo a temperatura ambiente).
PP
Sus propiedades mecánicas son inferiores a las del PA y también está disponible en tubos, lo que lo hace adecuado para la fabricación de cepillos de rodillo de gran tamaño, donde otros productos desperdiciarían mucho material. También se presta bien al moldeo por inyección. Resiste bien los productos químicos.
PE
Al ser un material blando, permite altas velocidades de procesado y también es relativamente ligero, lo que lo hace adecuado para construir cepillos de losa de gran tamaño. También tiene un bajo coeficiente de fricción. Resiste bien los productos químicos.
POM(Resina acetálica)
Es un material muy utilizado en cepillos de mayor valor técnico, ya que tiene una excelente trabajabilidad, estabilidad dimensional, resistencia a la temperatura y es apto para uso alimentario. Disponible en versiones H (homopolímero) y C (copolímero).
PET
Tiene características similares al POM, además de una buena resistencia a los productos químicos.
PUR (poliuretano)
Se utiliza a menudo en la construcción de cepillos de correa debido a su deformabilidad. También se utiliza como revestimiento de núcleos metálicos.
PTFE (Teflon)
Se utiliza como material resistente a la temperatura y cuando se requiere deslizamiento sobre suelos o ejes metálicos.
PEEK
Es un material tecnológico que se utiliza exclusivamente por su resistencia a las altas temperaturas.
Madera
Antes de la llegada de los sintéticos, la madera era prácticamente el único material utilizado para fabricar cepillos industriales. Pero aún hoy, por su capacidad para soportar altas temperaturas y su ligereza, sigue siendo un material utilizado en tecnología. Es de suma importancia utilizar sólo tablas de madera cuidadosamente curadas, para evitar que se doblen y rompan durante el trabajo con el cepillo.
Multicapa
Presenta una gran estabilidad dimensional y planitud, y tiene la ventaja de estar disponible en planchas de varios grosores. El contrachapado marino también puede funcionar en el agua.
El diagrama muestra cómo un tablero contrachapado vuelve a la normalidad desde la situación de máxima absorción de agua.
Piel
Es otro material utilizado para los cepillos de cinturón, y tiene aproximadamente la misma dureza que el PUR. Con cuero se pueden fabricar cinturones de anchura considerable, y a menudo se lamina con una capa de nailon o PP para aumentar su rigidez. El cuero más utilizado es el tratado con cromo.
Alluminio
Permite construir cuerpos de cepillo muy resistentes y ligeros y, al mismo tiempo, es lo suficientemente blando como para ser encajado con máquinas automáticas, aunque mucho más rápido que los plásticos. Tiene una gran estabilidad dimensional. Además, es un excelente conductor eléctrico, por lo que también se utiliza en la fabricación de cepillos antiestáticos.
Latón
Tiene una gran resistencia mecánica y una gran estabilidad incluso a temperaturas muy elevadas. También tiene una excelente trabajabilidad.
Acero
Se utiliza principalmente como núcleo para cepillos de rodillos en forma de tubos, ejes, casquillos, bridas. O se utiliza como cuerpo para pinceles cosidos a mano. Hay muchas calidades de acero disponibles para los cuerpos de los cepillos, incluido el acero inoxidable (AISI 304), en formato de barra o placa.
Los materiales sintéticos tienen una dureza característica del polímero del que están hechos.
Cuando un lote de varillas o planchas sintéticas entra en la fábrica, también se comprueba su dureza mediante un durómetro en la escala Shore D (o Shore A para materiales más blandos como el PUR).
La dureza también está indirectamente relacionada con otras características como la carga de rotura R. Cada material tiene un rango de aceptabilidad, si el resultado cae fuera de este rango es rechazado.
Este control elimina los fallos debidos a una fabricación incorrecta del material, garantizando así una calidad constante en el suministro de cepillos. En el caso de los cuerpos metálicos, torneados o fresados, el control de calidad es de tipo dimensional; para ello se utilizan diversos instrumentos de alta precisión.
Preguntas más frecuentes
¿Cuál es la ventaja de utilizar un pincel en lugar de otro objeto deformable?
La particularidad del cepillo es que la superficie de trabajo está formada por millones de elementos individuales, que son los extremos de los filamentos individuales.
Esto confiere al cepillo una adaptabilidad que ningún otro elemento, por deformable que sea, puede tener.
¿En qué medida debe interferir el cepillo con la pieza de trabajo?
Depende de varios factores. En resumen, puede decirse que 2 mm es un buen compromiso. Lo importante es que los filamentos del cepillo trabajen «en la punta» y no en el lateral.
¿Puede desprenderse un haz de filamento del cuerpo del cepillo?
En función de los materiales utilizados y de las dimensiones, existe una carga de tracción límite que puede soportar un haz individual.
Más allá de este límite, el haz se desprende, por lo que el cepillo debe calcularse en función del uso. Este límite puede aumentarse en gran medida construyendo cepillos «cosidos» o «atados» a mano, en los que, en lugar de un único elemento de anclaje, se coloca un alambre de acero continuo.
¿Es posible que un solo filamento se salga del haz y contamine el producto?
Esto sólo puede ocurrir si el cepillo tiene un defecto de fabricación, como cualquier otro tipo de objeto (por ejemplo, un rodillo hecho de escamas de silicona, una de las cuales es defectuosa y se rompe).
Cuando sea importante que no se produzca contaminación, deben utilizarse fibras sintéticas (no naturales) con un diámetro igual o superior a 0,15 mm.
¿Qué suavidad o dureza de cepillado puedo conseguir?
Son posibles prácticamente todos los grados de dureza, desde muy blando a muy duro. De hecho, la dureza es una combinación del diámetro del filamento, su longitud libre y la densidad de los haces.
¿Es posible tener un cepillo certificado "apto para uso alimentario"?
Por supuesto, podemos proporcionar la certificación FDA o FOOD GRADE y la trazabilidad del filamento.
¿Es posible tener un cepillo con certificación ATEX?
Desgraciadamente no, ya que es el conjunto de máquina + cepillo el que necesita la certificación ATEX, no el cepillo solo.
No obstante, es posible suministrar los materiales que exija el certificador, por ejemplo, bases conductoras, filamentos conductores, etc.
¿Es posible "regenerar" un cepillo desgastado?
En general, es posible, pero hay que evaluar si es rentable, lo que no siempre es el caso. Además, en el caso de un cepillo perforado, es desaconsejable regenerar el cepillo más de dos veces, para no reducir la estanqueidad de los haces.
