Guía
¿Qué granallado y perfil de anclaje debe pedir para que el recubrimiento no se desprenda?
El granallado es la limpieza de una superficie metálica con un chorro de partículas abrasivas (granalla de acero esférica o angular, óxido de aluminio, microesfera de vidrio u otros medios) que quita óxido, cascarilla y contaminación y deja una rugosidad llamada perfil de anclaje; para que una pintura, un primario o un metalizado no se desprenda hay que pedir dos cosas distintas y medibles: un grado de limpieza (por ejemplo Sa 2½ según ISO 8501-1) y un rango de perfil con mínimo y máximo adecuado al recubrimiento, verificado con un método nombrado.
Por Equipo de ingeniería de Saola Manufacturing · Publicado · Actualizado
Esta guía es para el ingeniero de diseño, el de calidad o el comprador que recibe piezas de acero o ensambles soldados con la pintura levantada en las aristas, ampollas sobre los cordones o escamas que se despegan con la uña y dejan el metal brillante debajo. No es una explicación general de los tipos de chorro: va del síntoma a la causa, de la causa a la medición y de la medición a la nota exacta que conviene escribir en el plano y en la solicitud de cotización. Se apoya en ISO 8501-1, ISO 8501-3, ISO 8503-1, ASTM D4417, ASTM D4541 y ASTM D3359; lo que es práctica de taller se identifica como guía típica.
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Datos clave
- ASTM D4417 describe las técnicas para medir en campo, en taller y en laboratorio el perfil de superficies de acero limpiadas con chorro abrasivo, y remite a SSPC-PA 17 como orientación adicional para decidir si un perfil cumple con lo especificado (ASTM D4417-21, ASTM International, 2021)
- En la prueba de desprendimiento por tracción con equipo portátil, la fractura ocurre en el plano más débil del sistema y queda expuesta en la superficie de fractura; ver si ese plano está en el sustrato, entre capas o dentro de una capa es lo que separa una mala preparación de un mal recubrimiento (ASTM D4541-22, ASTM International, 2022)
- La prueba de adherencia por cuadrícula (método B) está pensada para películas de menos de 125 µm; usa cortes a 1 mm hasta 50 µm y a 2 mm entre 50 y 125 µm, y en películas más gruesas solo se aplica con cortes más separados y acuerdo explícito entre comprador y vendedor (ASTM D3359-23, método B, ASTM International, 2023)
- El torneado CNC, el fresado CNC y la soldadura se hacen en la planta asociada principal de maquinado CNC de Saola Manufacturing en Vietnam. El granallado y los acabados superficiales se coordinan con fábricas asociadas; la ubicación de producción se indica en cada cotización.
¿Cómo se reconoce que el recubrimiento se desprende por mala preparación de superficie?
Por la cara de la falla: si al levantar la película aparece metal limpio y liso, o una capa de óxido o polvo pegada al reverso de la pintura, la falla es de adherencia al sustrato y casi siempre nace en la preparación. Si el metal queda cubierto por primario y lo que se separa es la capa de arriba, el problema está entre capas, no en el granallado.
Los síntomas típicos de una preparación deficiente se agrupan en cuatro patrones. El primero son escamas grandes que se desprenden de una cara plana con poco esfuerzo y dejan el acero casi brillante: el perfil era insuficiente o la superficie tenía aceite. El segundo es óxido que avanza por debajo de una película que se ve intacta, con ampollas que al romperse sueltan un líquido o una costra café: hubo sales solubles o un óxido instantáneo que quedó atrapado. El tercero es la película delgada o levantada solo en aristas vivas, barrenos y bordes de lámina cortada. El cuarto se concentra en los ensambles soldados: ampollas y desprendimiento sobre el cordón y a su alrededor, mientras que la placa lisa se ve sana.
Antes de culpar al aplicador, fotografíe la cara de la falla con buena luz y guarde una pieza rechazada sin limpiarla. Lo que quedó pegado al reverso de la película y lo que se ve en el metal son la evidencia más barata que va a tener, y desaparece en cuanto alguien lija o repinta la zona.
¿Qué causa el desprendimiento?
En piezas industriales de acero, una causa muy común es un grado de limpieza o un perfil que nadie especificó con números, seguida de contaminación que el chorro no quita: aceite, sales y polvo. Después vienen las aristas vivas y los defectos de soldadura, el óxido instantáneo entre el granallado y la aplicación, y un medio abrasivo equivocado para el material.
Las causas que más se repiten en piezas maquinadas y soldadas, sin que el orden sea una estadística: primero, una nota de plano que dice solo «granallar y pintar», de modo que el aplicador elige el grado y el perfil que le resultan más rápidos; segundo, aceite de corte, refrigerante o grasa que quedaron en la pieza y que el chorro no elimina, sino que esparce y entierra en el perfil; tercero, sales solubles de cloruros y sulfatos, invisibles a simple vista, que más tarde atraen humedad bajo la película y forman ampollas; cuarto, polvo y abrasivo fino que quedan en los valles del perfil cuando no se sopla y se limpia antes de aplicar; quinto, aristas vivas, salpicadura de soldadura, escoria y porosidad en los cordones, donde la película se adelgaza o no moja; sexto, óxido instantáneo que aparece cuando pasa demasiado tiempo entre el granallado y el primario o cuando la superficie está fría y húmeda; y séptimo, una granalla redonda que limpia pero deja un perfil romo, o un abrasivo reciclado tan desgastado que ya no corta.
La humedad merece una mención aparte porque no se ve en la pieza terminada. ISO 8502-4 describe cómo evaluar la probabilidad de condensación midiendo la humedad relativa, la temperatura del aire y la del acero para compararla con el punto de rocío. Como guía típica de la industria, las especificaciones y fichas técnicas de pintura exigen que el acero esté al menos 3 °C arriba del punto de rocío antes de aplicar. Una pieza granallada en la mañana fría y pintada sin revisar esa condición puede verse limpia y aun así tener una película de agua que arruina la adherencia.
| Grado ISO 8501-1 | Equivalente SSPC / NACE aproximado | Qué debe verse sin aumento | Uso típico |
|---|---|---|---|
| Sa 1, limpieza ligera | SSPC-SP 7 / NACE 4 (brush-off) | Sin aceite, grasa ni polvo visibles; sin cascarilla, óxido ni pintura mal adheridos | Retoque o barrido de pintura vieja; no para un sistema nuevo |
| Sa 2, limpieza a fondo | SSPC-SP 6 / NACE 3 (comercial) | Casi toda la cascarilla, el óxido y la pintura eliminados; lo que queda está firmemente adherido | Ambientes interiores secos, pintura de mantenimiento |
| Sa 2½, limpieza muy a fondo | SSPC-SP 10 / NACE 2 (casi blanco); SP 10 admite manchas en no más del 5 % de cada área de 58 cm² (9 pulg²) | Solo trazas leves de óxido o cascarilla en forma de manchas o rayas | Grado habitual para primarios epóxicos, ricos en zinc y pintura en polvo de alto desempeño |
| Sa 3, metal blanco a la vista | SSPC-SP 5 / NACE 1 (metal blanco) | Color metálico uniforme, sin manchas | Metalizado térmico de zinc o aluminio, servicio en inmersión |
¿Cómo se diagnostica y se mide el grado de limpieza y el perfil de anclaje?
El grado de limpieza se juzga a simple vista contra las fotografías de referencia de ISO 8501-1, y el perfil se mide con uno de los tres métodos de ASTM D4417: comparador visual, micrómetro de profundidad o cinta réplica. Para una falla ya ocurrida, se suma una prueba de adherencia que diga en qué interfaz se rompió la película.
En una investigación de falla conviene seguir este orden. Primero, en la pieza rechazada, mida el espesor de película seca con un medidor magnético conforme a ASTM D7091; una película muy delgada en aristas o muy gruesa en caras planas cambia el diagnóstico. Segundo, haga una prueba de tracción según ASTM D4541 en una zona sana y anote no solo el valor, sino el porcentaje de cada modo de falla: adhesiva al sustrato, cohesiva en el primario, entre capas o en el adhesivo del dolly. Una falla adhesiva al sustrato apunta a la preparación; una cohesiva en el primario, al producto o a su curado. Tercero, si la falla es adhesiva, retire la película en una zona pequeña con removedor y mida el perfil que quedó debajo.
Los tres métodos de ASTM D4417 no dan el mismo número, así que el plano debe nombrar uno. El método A compara la superficie con patrones de referencia; el comparador de ISO 8503-1 tiene uno para granalla angular (G) y otro para granalla esférica (S), cada uno con grados fino, medio y grueso. El método B usa un micrómetro de profundidad con punta cónica que mide picos y valles en varios puntos. El método C, la cinta réplica, copia la superficie en una espuma que después se mide con un micrómetro de carátula; es práctico en la recepción porque deja un registro físico que se puede pegar en el reporte. Para decidir si un lote cumple cuando las lecturas se dispersan, ASTM D4417 remite a SSPC-PA 17.
Si el perfil y la limpieza están bien y aun así hay ampollas, busque contaminación invisible. ISO 8502-3 evalúa el polvo con una cinta adhesiva que se compara con una escala; ISO 8502-6 extrae las sales solubles con una celda tipo Bresle e ISO 8502-9 mide su conductividad. El aceite se descubre con una gota de agua que no se extiende o con un trapo blanco.
| Grado del comparador | Granalla angular (G), µm | Granalla esférica (S), µm |
|---|---|---|
| Fino | 25 a 60 | 25 a 40 |
| Medio | 60 a 100 | 40 a 70 |
| Grueso | 100 a 150 | 70 a 100 |
¿Qué grado de granallado y qué perfil de anclaje conviene pedir según el recubrimiento?
El que diga la ficha técnica del recubrimiento aprobado, escrito en el plano como grado ISO 8501-1 más un rango de perfil con mínimo y máximo. Como guía típica, Sa 2½ con perfil angular es el punto de partida para pinturas y primarios industriales, y Sa 3 con un perfil más profundo para metalizado.
El perfil tiene que ser proporcional al espesor de la película. Un perfil demasiado bajo no da anclaje mecánico; uno demasiado alto deja picos que asoman a través de una película delgada y se oxidan primero, la clásica «oxidación en puntos» que aparece en piezas pintadas con polvo sobre un granallado grueso. Por eso la guía de la industria es pedir un rango y no un valor suelto, y revisar que el máximo del perfil quede bastante por debajo del espesor mínimo de la primera capa. La tabla resume los rangos típicos; confírmelos siempre con la ficha del producto que se va a aplicar.
| Recubrimiento | Grado de limpieza | Perfil típico | Abrasivo típico |
|---|---|---|---|
| Pintura en polvo de una capa | Sa 2½ | 25 a 50 µm (1 a 2 mil) | Granalla angular fina u óxido de aluminio |
| Primario epóxico y sistema líquido de varias capas | Sa 2½ | 40 a 75 µm (1.5 a 3 mil) | Granalla angular de acero |
| Primario rico en zinc | Sa 2½ a Sa 3 | 40 a 75 µm (1.5 a 3 mil) | Granalla angular de acero |
| Recubrimiento de alto espesor (más de 500 µm) | Sa 2½ a Sa 3 | 75 a 125 µm (3 a 5 mil) | Granalla angular media |
| Metalizado térmico de zinc o aluminio | Sa 3, o el que fije la especificación de metalizado | 65 a 125 µm (2.5 a 5 mil), perfil angular | Óxido de aluminio o granalla angular |
| Aspecto satinado sin recubrimiento posterior | No aplica | Mínimo, no es perfil de anclaje | Microesfera de vidrio |
El medio abrasivo decide la forma del perfil, no solo su profundidad. La granalla esférica de acero limpia y endurece la superficie, pero deja cráteres redondeados con poco anclaje; sirve para quitar cascarilla y para granallado de endurecimiento, y casi nunca es la mejor base para pintura si se usa sola. La granalla angular de acero y el óxido de aluminio cortan y dejan picos agudos, que es lo que un primario necesita para agarrarse. La microesfera de vidrio da un aspecto uniforme y satinado y es la elección para piezas cosméticas, pero no se debe confundir con una preparación para pintura. La arena sílica, el «chorro de arena» de los planos viejos, se evita cada vez más por el riesgo de silicosis para los operarios y porque se fractura y contamina; conviene que el plano diga el tipo de abrasivo o, al menos, «sin arena sílica».
El material de la pieza también limita el abrasivo. En acero inoxidable y en aluminio no use granalla de acero al carbono: las partículas de hierro incrustadas se oxidan y producen manchas cafés o picaduras galvánicas. Para esos materiales pida óxido de aluminio, vidrio o granalla de inoxidable, y en inoxidable considere un pasivado posterior.
¿Cómo se protegen cuerdas, ajustes, caras de referencia y cordones de soldadura durante el granallado?
Las cuerdas, los alojamientos con ajuste, las caras de sello y las caras de referencia se enmascaran con tapones o cinta resistente al abrasivo, o se maquinan después del granallado. Los ensambles soldados se preparan antes del chorro según un grado de ISO 8501-3, porque el granallado no corrige salpicaduras, escoria ni aristas vivas.
El chorro abrasivo remueve material y redondea filos. En una cuerda fina, un ajuste H7 o una cara de sello con rugosidad Ra baja, eso basta para sacar la pieza de tolerancia, y una cuerda con abrasivo incrustado se puede amarrar al armar. Hay tres caminos: enmascarar las zonas, granallar antes del maquinado final de esos elementos, o granallar todo y repasar después, que es el menos limpio. En el plano, marque con una línea gruesa de trazo y punto cada zona que no se granalla ni se pinta, y escriba una nota que las enliste. Diga también si el metal que queda expuesto lleva un antioxidante, porque el acero desnudo bajo un tapón se oxida en el flete.
En ensambles, las soldaduras son una de las zonas donde la pintura falla con más frecuencia. Según ISO 8501-3 hay tres grados de preparación, P1, P2 y P3, que definen cuánto se remueve de salpicadura, escoria, socavados, porosidad expuesta y aristas vivas antes del chorro. Pedir Sa 2½ sin pedir también un grado P deja la soldadura tal como salió de la estación de soldadura: la pintura cubre la salpicadura y se desprende con ella. La tabla resume la diferencia, y la guía de simbología de soldadura ayuda a ubicar en el plano los cordones que se esmerilan.
| Imperfección | P1, ligera | P2, a fondo | P3, muy a fondo |
|---|---|---|---|
| Salpicadura de soldadura | Sin salpicadura suelta | Sin salpicadura suelta ni poco adherida; puede quedar la bien adherida | Sin salpicadura |
| Perfil del cordón | Sin tratamiento | Se esmerilan los perfiles irregulares o con filo | Cordón rebajado por completo, liso |
| Escoria | Sin escoria | Sin escoria | Sin escoria |
| Socavado | Sin tratamiento | Sin socavados agudos o profundos | Sin socavados |
| Poros | Sin tratamiento | Poros abiertos lo suficiente para que entre la pintura, o esmerilados | Sin poros visibles |
| Bordes cortados, punzonados o barrenados | Sin rebabas ni partes cortantes | Sin rebabas ni partes cortantes | Aristas redondeadas con radio no menor de 2 mm |
| Uso típico | Interiores secos, baja corrosividad | La mayoría de los ambientes exteriores | Ambientes muy corrosivos e inmersión |
¿Qué escribir en el plano, la solicitud de cotización y la orden de compra para que no se repita?
Una nota de preparación con cinco datos: desengrase previo, grado de limpieza ISO 8501-1, grado de soldaduras ISO 8501-3 si aplica, rango de perfil con su método de medición y las zonas enmascaradas. Agregue el criterio de aceptación de adherencia y los registros que debe entregar el proveedor.
Una redacción genérica para adaptar, no la norma de ningún cliente: PREPARACIÓN: DESENGRASAR ANTES DEL CHORRO. GRANALLAR SA 2½ SEGÚN ISO 8501-1 CON ABRASIVO ANGULAR, SIN ARENA SÍLICA. SOLDADURAS Y ARISTAS GRADO P2 SEGÚN ISO 8501-3. PERFIL 40–75 µm MEDIDO SEGÚN ASTM D4417 MÉTODO C. SOPLAR Y ASPIRAR; POLVO CLASE 2 COMO MÁXIMO SEGÚN ISO 8502-3. APLICAR PRIMARIO ANTES DE QUE APAREZCA ÓXIDO INSTANTÁNEO; ACERO AL MENOS 3 °C SOBRE PUNTO DE ROCÍO, MEDIDO SEGÚN ISO 8502-4. ENMASCARAR ZONAS MARCADAS. Los valores de la nota son típicos y deben salir de la ficha técnica del recubrimiento que usted apruebe.
En la solicitud de cotización diga el material, el ambiente de servicio (de preferencia con la categoría de corrosividad de ISO 12944-2 o una descripción clara), el sistema de recubrimiento completo con número de capas y espesor de cada una, qué zonas se enmascaran y si las piezas llevan soldadura. Si el recubrimiento lo especifica un cliente final, adjunte esa especificación con su revisión. En la orden de compra pida por lote un registro de preparación: grado de limpieza observado, lecturas de perfil (las cintas réplica se pueden pegar en el reporte), condiciones ambientales al aplicar, espesor de película según ASTM D7091 y resultado de adherencia por cuadrícula según ASTM D3359 o por tracción según ASTM D4541 en piezas testigo. Así, si el problema regresa, hay datos para saber en qué paso falló. Para la parte de la pintura en sí, la guía de pintura electrostática detalla espesores, enmascarado y pruebas.
| Lo que ve | Causa probable | Corrección y nota de plano |
|---|---|---|
| Escamas que dejan metal liso y brillante | Perfil insuficiente, granalla esférica o aceite | Desengrase previo, abrasivo angular, rango de perfil con mínimo |
| Óxido puntual que atraviesa la película | Perfil demasiado alto para la película | Bajar el máximo del perfil o subir el espesor mínimo de la primera capa |
| Ampollas con óxido debajo | Sales solubles u óxido instantáneo atrapado | Prueba de sales según ISO 8502-6 y 8502-9, límite acordado, condición de punto de rocío |
| Desprendimiento en aristas y bordes | Aristas vivas, película delgada | Grado P2 o P3 según ISO 8501-3, capa de refuerzo en aristas |
| Falla sobre y junto a los cordones | Salpicadura, escoria o residuo de fundente | Grado P según ISO 8501-3 y limpieza de escoria antes del chorro |
| Manchas cafés en inoxidable o aluminio | Hierro incrustado por granalla de acero | Abrasivo no ferroso; pasivado en inoxidable |
| Polvo pegado al reverso de la película | Limpieza de polvo insuficiente | Soplado y aspirado, clase de polvo máxima según ISO 8502-3 |
¿Quién hace qué en un pedido con Saola Manufacturing?
El maquinado CNC y la soldadura de las piezas se hacen en nuestra planta asociada principal en Vietnam. El granallado y la pintura o el recubrimiento se coordinan con fábricas asociadas, y la ubicación de producción se indica en cada cotización.
El fresado CNC y el torneado de las piezas, así como el esmerilado de cordones y el rompimiento de aristas que pide un grado de ISO 8501-3, se resuelven junto con el maquinado y la soldadura. La preparación con chorro abrasivo y los acabados superficiales se encargan a fábricas asociadas que coordinamos. La nota de preparación de su plano, con el grado de limpieza, el rango de perfil, el método de medición y las zonas enmascaradas, se traslada tal cual a la orden con la fábrica asociada; si usted pide registros de perfil, de espesor o de adherencia, indíquelo en la solicitud y la cotización dirá cuáles se incluyen.
Si todavía no tiene definido el sistema de recubrimiento, envíe el plano y el ambiente de servicio en la solicitud de cotización; la revisión de manufacturabilidad señala las aristas, cuerdas y cordones que conviene resolver en el plano antes de granallar. Respondemos las cotizaciones en inglés; puede escribirnos en español.
Preguntas frecuentes
¿Granallado y sandblast son lo mismo?
En el taller se usan como sinónimos, pero no lo son. «Sandblast» o chorro de arena se refiere al medio original, la arena, que hoy se evita; granallado suele referirse a granalla de acero, esférica o angular. Lo que importa en el plano no es el nombre del proceso, sino el grado de limpieza, el tipo de abrasivo y el rango de perfil.
¿Basta con escribir «Sa 2½» en el plano?
No. Sa 2½ dice qué tan limpia debe verse la superficie, pero no dice nada de la profundidad del perfil, de la forma del abrasivo ni de la preparación de soldaduras. Una superficie puede cumplir Sa 2½ con un perfil demasiado bajo para el primario. Agregue siempre el rango de perfil y el método de medición.
¿Por qué el comparador, el micrómetro y la cinta réplica dan valores distintos?
Porque miden cosas ligeramente diferentes: el comparador es una apreciación visual y táctil, el micrómetro mide la distancia entre picos y valles puntuales y la cinta réplica copia un área pequeña y mide su altura de pico a valle. ASTM D4417 los reconoce como métodos distintos, por eso el plano debe nombrar uno y el proveedor debe medir con ese mismo.
¿Se puede granallar una pieza de aluminio antes de pintarla?
Sí, pero con abrasivo no ferroso, como óxido de aluminio o vidrio, y con un perfil más fino que en acero, porque el aluminio se deforma con facilidad. Después del chorro suele seguir una capa de conversión antes de la pintura. Nunca use granalla de acero al carbono sobre aluminio.
¿Qué hago con un lote que ya llegó con la pintura desprendida?
Separe el lote, guarde piezas sin tocar, haga la prueba de tracción o de cuadrícula y fotografíe la cara de la falla. Con eso puede abrir una no conformidad que diga en qué interfaz falló la película y pedir la evidencia de preparación del lote. La corrección suele ser retirar el recubrimiento, volver a preparar con la nota completa y repintar.
Fuentes
- ASTM D4417-21, Standard Test Methods for Field Measurement of Surface Profile of Blast Cleaned Steel, ASTM International, 2021
- ASTM D4541-22, Standard Test Method for Pull-Off Strength of Coatings Using Portable Adhesion Testers, ASTM International, 2022
- ASTM D3359-23, Standard Test Methods for Rating Adhesion by Tape Test, ASTM International, 2023
- ASTM D7091-22, Standard Practice for Nondestructive Measurement of Dry Film Thickness of Nonmagnetic Coatings Applied to Ferrous Metals and Nonmagnetic, Nonconductive Coatings Applied to Non-Ferrous Metals, ASTM International, 2022
- ISO 8501-1:2007, Preparation of steel substrates before application of paints and related products. Visual assessment of surface cleanliness. Part 1, ISO, 2007
- ISO 8501-3:2006, Preparation grades of welds, edges and other areas with surface imperfections, ISO, 2006
- ISO 8503-1:2012, Surface roughness characteristics of blast-cleaned steel substrates. Part 1: ISO surface profile comparators, ISO, 2012