La Descarga Eléctrica en los Abrasivos de la madera

Por Angel Lanchas Hervalejo

La electrostática

La electrostática es la rama de la física que estudia los fenómenos eléctricos producidos por distribuciones de cargas estáticas, esto es, el campo electrostático de un cuerpo cargado.

La existencia del fenómeno electrostático es bien conocido desde la antigüedad, existen numerosos ejemplos ilustrativos que hoy forma parte de la enseñanza moderna; como el de comprobar como ciertos materiales se cargan de electricidad por simple frotadura y atraen, por ejemplo, pequeños trozos de papel o pelo a un globo que previamente se ha frotado con un paño seco.

Este es un fenómeno que se debe a una acumulación de cargas eléctricas en un objeto. Esta acumulación puede dar lugar a una descarga eléctrica  cuando dicho objeto se pone en contacto con otro. Los físicos pensaban que la «electricidad estática» era algo diferente de las otras cargas eléctricas. Michael Faraday demostró que la electricidad inducida desde un imán, la electricidad producida por una batería, y la electricidad estática son todas iguales.

El caso de la madera y el abrasivo

El tema de la electricidad estática, como responsable de numerosos problemas relacionados con el acabado y pulido de los paneles o las piezas de madera, es bien conocido, como para que los fabricantes de abrasivos se dediquen a estudiar este problema.
Si se pudiese eliminar, o por lo menos reducir, la carga electrostática, las cintas abrasivas utilizadas podrían tener una mayor vida útil y los lugares de trabajo, serían menos peligrosos.

Cuando dos objetos diferentes entre sí son frotados uno contra el otro, se forman cargas de signo opuesto sobre las dos superficies. Las cargas de igual signo se rechazan y las cargas de signo opuesto se atraen. Los materiales conocidos como “conductores” tienen la capacidad de transferir las cargas, mientras que los materiales conocidos como “aislantes” tienen la capacidad de oponerse al movimiento de las cargas.

Si una persona se mueve sobre una alfombra se pueden determinar las cargas sobre el cuerpo de esa persona.  Tomando el caso, por ejemplo, de una puerta, la carga se transfiere a la manilla  y el resultado es la de sentir una descarga que podrá ser más o menos fuerte.

En el caso de las cintas abrasivas, la electricidad estática está generada por la constante separación del material desbastado de la pieza que se está trabajando y del soporte de la cinta abrasiva. La carga estática que se produce es del orden de los 50-100 kilovoltios. Si el material abrasivo asentado sobre la cinta incluye también  una cantidad suficiente de material conductor, la carga estática que se origina se disipa en forma bastante rápida. En otras palabras, la interacción entre los rodillos sobre los cuales se envuelve la cinta abrasiva y el material a pulir o cepillar produce una carga electrostática que se va eliminando durante el proceso abrasivo por la presencia de un conductor incluido en el material mismo que compone el abrasivo. 

Los Problemas

La electricidad estática puede producir muchos problemas. Por ejemplo, una elevada acumulación de carga electroestática puede descargarse de improviso sobre el operador, con gran incomodidad por lo repentino de la descarga, aunque puede incluso, al producirse una chispa, provocar el peligroso encendido del polvillo con la posibilidad de que se produzca una explosión, al formarse una mezcla detonante. 

Por otra parte, la formación de una carga electrostática puede producir la adherencia del polvillo, que se deposita en distintas partes de la máquina cepilladora, sobre la misma cinta y sobre todo, en el material a cepillar que, por supuesto, tratándose de madera o sus derivados, no son materiales conductores. Todo este proceso, con la consiguiente dificultad de remover el polvillo adherido, puede comportar no poca incomodidad en la operación de acabado del material.

Si, como se ha dicho anteriormente, la cinta abrasiva contiene sustancias capaces de hacer disipar esta carga, la vida del abrasivo resulta más larga y el trabajo menos dificultoso y menos peligroso. De muchas formas, los productores de cintas abrasivas han estudiado la posibilidad de introducir materiales que sean capaces de disipar las cargas, como por ejemplo, hojas metálicas, pigmentos metálicos, resinas electroconductoras, grafito, polvo de carbón, etc.

El problema compete claramente al trabajado de materiales que, como la madera y los materiales plásticos, no son conductores. Nacen así las cintas abrasivas llamadas antiestáticas que eliminan o por lo menos, reducen la formación de aglomerados de polvillo sobre la cinta abrasiva, sobre las partes metálicas de la máquina y sobre las piezas a cepillar o pulir.

El uso de abrasivos apropiados

El resultado que se deriva del apropiado uso de estas cintas es:

Mayor limpieza  en el ambiente de trabajo, de la máquina lijadora  y del operario.

• Las piezas trabajadas quedan mejor pulidas.
• Mayor duración en la vida de las cintas abrasivas.
• Mejoramiento del acabado
• Menor posibilidad de rotura de la cinta abrasiva.

Es de todos modos fundamental, que el uso de una cinta abrasiva con buenas condiciones antiestáticas, esté asociado con la presencia de una eficiente instalación aspiradora de polvos. Efectivamente, en estas condiciones, el polvillo que es consecuencia de las operaciones de cepillado, está libre de fluir y por lo tanto debe ser eliminado inmediatamente con una suficiente aspiración, si no se quiere correr el riesgo de taponar los conductos de la instalación que conducen al polvillo extraído hacia los silos de depósito.

Hay que tener siempre presente que la puesta a tierra de la máquina es una obligación absoluta, y que con el agregado de un clima seco se favorece la formación de la carga estática.

Por el momento no existen reglas como para definir la conductividad de una cinta abrasiva en relación a la carga estática. La generación de la carga electrostática se puede medir solamente durante la producción, o sea cuando la cinta está en movimiento, utilizando un sensor estático manual que se lo mantiene cercano a las piezas durante la operación de cepillado.

Las pruebas efectuadas en este sentido, en las que se utilizó para el lijado – cepillado, una cinta abrasiva tradicional y otra con características antiestáticas, pusieron en evidencia, en el primer caso, una acumulación de carga igual a 1710 contra una acumulación de sólo 36 al utilizar la cinta antiestática.

Bibliografía:

Alberto Bandel

Tomas Rojas

Pedro Marc