Criterios de selección de cepillos

El efecto que ejercen las púas de los cepillos es un raspado o arañado producido por multitud de pequeñas cuchillas que arrancan partículas de óxido, pintura, adherencias diversas, etc. A diferencia de las herramientas abrasivas, los cepillos metálicos no producen abrasión, es decir, no queman la superficie a tratar. Los cepillos arrancan las partículas pegadas a la base, sin dañarla.
Una ventaja añadida de los cepillos es que, al contrario que los abrasivos, se adaptan a superficies irregulares gracias al carácter flexible del alambre.
La elección del cepillo depende en gran medida del tipo de acabado que se desea obtener (fino, basto, etc), y del tipo de material a cepillar (acero, aluminio, madera, etc). Además, en el caso de los cepillos accionados por máquina, es necesario conocer las características de la máquina en la que se va a fijar el cepillo:
- Diámetro máximo permitido.
- Velocidad de giro (R.P.M.).
- Características del eje (diámetro o tipo de rosca: M14, W5/8”-11, etc).

JAZ ZUBIAURRE: Información técnica de cepillos

Los cepillos ondulados, por su mayor flexibilidad, son apropiados para trabajar sobre superficies irregulares y ofrecen un acabado más regular y fino.
Los cepillos de nylon abrasivo tienen la flexibilidad del acero ondulado y además ofrece un acabado más fino.
El alambre trenzado o retorcido, confiere al cepillo mayor duración y gran capacidad de arranque, pero un acabado más basto.

Un saliente de púa largo da como resultado un cepillo flexible, obteniéndose un efecto uniforme, incluso en superficies irregulares.
Un menor saliente de púa da como resultado una mayor capacidad de arranque.

El diámetro del alambre incide en el tipo de acabado que se obtiene:

Cuanto más grueso es el alambre, más basto es el cepillado y mayor el arranque.
Un alambre fino ofrece un acabado suave.
Cuanto mayor es el número del grano de nylon, el acabado es más fino.

El diámetro exterior del cepillo influye en la velocidad periférica.
Cuanto mayor es el diámetro del cepillo menos rotaciones necesita para conseguir el resultado deseado, por lo tanto, la conclusión es que, a menos RPM, obtenemos mejor resultado en menos tiempo.
Para un cepillado eficaz se recomienda elegir el cepillo adecuado para la máquina que se va a utilizar.
Tener en cuenta las RPM máximas de la máquina, protecciones etc…

La velocidad periférica a la que gira un cepillo depende de las r.p.m. de la máquina y del diámetro del cepillo. Para obtener el máximo rendimiento de un cepillo (conseguir el arranque deseado con el mínimo desgaste del cepillo), hay que trabajar a la velocidad periférica adecuada.

A una velocidad excesiva el filamento del cepillo no arranca sino que se deforma y tiende a barrer la zona de trabajo. Si la velocidad es insuficiente el choque entre el filamento y el material a cepillar es demasiado débil para que se consiga el arranque esperado.

Eliminación	Acero	Inox y Latón	Nylon
Rebaba	25-35m/s	20-25m/s	15-20m/s
Cordón Soldadura	40-45m/s	35-35m/s
Óxidos, Lacas, Corrosión	30-35m/s	20-25m/s	15-20m/s
Pinturas y Cascarilla	40-45m/s	35-35m/s

Conversión m/sec en ft/min: 1 m/sec = 197 ft/min | 1ft/min = 5,08 m/sec

n	Ø del cepillo d₁ [mm]
[r.p.m.]	25	30	40	50	60	75	80	100	115	125	150	175	200	250	300
1.000	1	2	2	3	3	4	4	5	6	7	8	9	10	13	16
1.250	2	2	3	3	4	5	5	7	8	8	10	11	13	16	20
1.500	2	2	3	4	5	6	6	8	9	10	12	14	16	20	24
1.750	2	3	4	5	5	7	7	9	11	11	14	16	18	23	27
2.000	3	3	4	5	6	8	8	10	12	13	16	18	21	26	31
2.500	3	4	5	7	8	10	10	13	15	16	20	23	26	33	39
3.000	4	5	6	8	9	12	13	16	18	20	24	27	31	39	47
3.500	5	5	7	9	11	14	15	18	21	23	27	32	37	46	55
4.000	5	6	8	10	13	16	17	21	24	26	31	37	42	52	63
4.500	6	7	9	12	14	18	19	24	27	29	35	41	47	59	71
5.000	7	8	10	13	16	20	21	26	30	33	39	46	52	65	79
5.500	7	9	12	14	17	22	23	29	33	36	43	50	58	72
6.000	8	9	13	16	19	24	25	31	36	39	47	55	63	79
6.500	9	10	14	17	20	26	27	34	39	43	51	60	68
7.000	9	11	15	18	22	27	29	37	42	46	55	64	73
7.500	10	12	16	20	24	29	31	39	45	49	59	69	79
8.000	10	13	17	21	25	31	34	42	48	52	63	73
10.000	13	16	21	26	31	39	42	52	60	65	79
12.000	16	19	25	31	38	47	50	63	72	79
14.000	18	22	29	37	44	55	59	73
16.000	21	25	34	42	50	63	67
20.000	26	31	42	52	63	79
22.000	29	35	46	58	69
25.000	33	39	52	65	79

Material	Ø mm	Ø "	Código
Acero Gris Duro	0,12	.005	A
Acero Latonado	0,15	006	B
	0,20	.008	C
	0,25	.010	D
	0,30	.012	E
	0,35	.014	F
	0,40	.016	G
	0,50	.020	H
	12 x 0,23 (2)	12 x .009	#
	6 x 0,353 + 3 x 0,20	6 x 014 + 3 x.008	@
Acero Inoxidable	0,15	.006	M
	0,20	.008	N
	0,30	.012	Z
	0,40	.016	P
	0,50	.020	Q
	7 x 0,35	7 x .013	@Z
Latón	0,08	.003	U
	0,30	.012	V
	0,40	.016	X
Acero Gris	0,37	.015	J
	0,50	.020	K
	0,80	.032	L
Alpaca	0,08	.003	O
Acero Plano Duro	0,90 x 0,50	.035 x .020	T
Acero Galvanizado	0,43	.017	S
Alambre plastificado	3 x 0,20 + 6 x 0,35	3 x .008 + 6 x .014	W
Alambre plastificado	0,50	.020	Y

Ejemplo
Diámetro del Cepillo d₁=150mm
Nº de revoluciones: 3000 r.p.m
Velocidad de Corte: 24m/s

Nº de revoluciones: 5.000 r.p.m.

Velocidad de corte (v) =

d₁ x π x nº de rev. (n)

1.000 x 60

Tabla de Conversión mm / "
Ø Cepillo		Ø Alambre
mm	"	mm	"	I.S.W.G
25	1"	0,08	0,003"	44
50,8	2"	0,1	0,004"	42
76,2	3"	0,12	0,005"	40
101,6	4"	0,15	0,006"	38
127	5"	0,2	0,008"	36
152,4	6"	0,25	0,01"	33
177,8	7"	0,3	0,0118"	31
203,2	8"	0,35	0,0138"	29
228,6	9"	0,4	0,016"	27
254	10"	0,5	0,02"	25
279,4	11"	0,8	0,0315"	21

JAZ ZUBIAURRE: Información técnica de materiales

Desbarbar, es la acción de quitar rebabas, estas se producen normalmente tras realizar operaciones de corte o mecanizado sobre determinados materiales como el acero, inox, aluminio, latón, etc.

Para desbarbar acero al carbono lo más idóneo es utilizar cepillos con púas de acero al carbono. Por norma, cuanto mayor diámetro tiene el filamento más poder de arranque tiene el cepillo.
Para desbarbar acero inoxidable, se aconseja utilizar cepillos con púa de acero inox para evitar problemas de contaminación del material.
Para desbarbar latón se recomienda que las púas del cepillo sean de latón. Hay muchos materiales y aleaciones que también se rebaban, se debe probar en cada caso la opción más adecuada.

Texturizar, es la acción de cambiar el aspecto superficial de un material. La madera es un material típico a aplicar esta acción. Al pasar un cepillo de acero sobre una superficie de madera conseguimos resaltar la veta más dura dando lugar a un aspecto de madera envejecida. A este proceso también se le conoce con el término “Rusticar”.

El diámetro del alambre es importante para la obtención de un buen resultado, las maderas nobles son más duras y necesitan mayor diámetro de alambre que las maderas blandas.

Para el acabado final, algunos expertos utilizan cepillos de nylon abrasivo, estos suavizan el paso agresivo del acero.

También se texturizan otros materiales, como el acero inoxidable, la piedra, el caucho. Texturizar el acero inoxidable también se conoce como “satinar”. Para satinar el acero inoxidable se utiliza una amplia gama de productos, los más habituales son los discos abrasivos, pero en algunos casos se utilizan cepillos de nylon abrasivo, acoplados a una amoladora satinadora.

Eliminación de pintura, oxido, suciedad, recubrimientos en piezas de metal etc…

El cepillo de púas de acero, es la herramienta idónea para esta acción. Las púas de alambre arrancan el óxido, la pintura, capas de baño etc… con mucha facilidad.

En cualquiera de los formatos de cepillo, taza, circular, brocha etc… el comportamiento es perfecto. Si el resultado no es el esperado, probar ampliando el diámetro del alambre o bien cambiando de un alambre ondulado a un alambre trenzado con más poder de arranque.

Eliminación de etiquetas, Cordones de soldadura, Decapado de alambrón, Limpieza de Moldes, Polvo de fundición, Tampografía en pieza metálica, bandas trasportadoras etc…

No siempre los cepillos de acero son la solución adecuada, dependiendo de la superficie que haya que limpiar podemos recurrir a fibras sintéticas (nylon, polipropileno, pekalon etc..) para realizar acciones de limpieza. Por ejemplo, una banda trasportadora de plástico no se podrá limpiar con cepillos de acero, pero si con cepillos de fibras sintéticas.

Existen otro tipo de cepillos fabricados con fibras naturales como (Pelo de caballo, Tampico, Pelo de jabalí etc..). Este tipo de fibras tienen la virtud de no crear carga estática, en algunos procesos de limpieza, el rozamiento de las fibras sintéticas con las superficies genera electricidad estática y no sirven, de ahí que se recurra a este tipo de fibras vegetales.

Eliminar arenas de fundido, polvo, harinas, etc.. Cepillos de fibras sintéticas son los más adecuados para este tipo de acción. Normalmente se trata de eliminar sustancias que no se encuentran muy adheridas a la superficie.

El sector de alimentación es un usuario habitual de este tipo de aplicaciones.

Mejora el acabado superficial. Por centrar la acción de acabado en el mundo de los cepillos, estamos limitados a la gama de fibras que permitan amoldarse a la fabricación de cepillos. De ahí que con cepillos no se puedan conseguir acabados que son factibles con otros materiales como circulares de paño, circulares de esponjas abrasivas etc…

En el mercado, hay disponibles fibras el nylon abrasivo, el óxido de aluminio, diamante, etc.. son los abrasivos más utilizados en cepillos. Con este tipo de cepillos se consiguen rebabados finos y mejoras en el acabado superficial. Se trata de filamentos de fibra sintética impregnados en los diferentes tipos de abrasivo ya descritos. La fibra más utilizada es el Nylon Abrasivo.

Acabado	Grado
Acabado	Alambre	Nylon abrasivo	Lija	Pulido	Barrer
Basto	W1	NA1	SP1	P1	SW1
Medio	W2	NA2	SP2	P2	SW2
Fino	W3	NA3	SP3	P3	SW3
Superfino	W4	NA4	SP4	P4	SW4
Neutro	W5	NA5	SP5	P5	SW5

Para cepillar material de acero al carbono, lo más habitual es utilizar cepillos con púas de acero al carbono. Solo en los casos que el acero al carbono se encuentre a altas temperaturas se recomienda utilizar cepillos de Inox. El acero al carbono se oxida con el calor y el inoxidable no.

Por norma se recomienda utilizar cepillos de alambre inoxidable para cepillar superficies de acero inoxidable, para evitar problemas de oxidación en el material.

La madera tiene unas peculiaridades diferentes a otros materiales. El usuario final es quien sabe que acabados busca y eso puede cambiar los criterios a la hora de seleccionar los cepillos. Generalmente son cepillos de acero al carbono junto con cepillos de nylon abrasivo. Dependerá del tipo de madera (duras o blandas) la elección del grosor del alambre, así como del grano del nylon abrasivo.

Consideramos Anti-Chispa a aquellas superficies metálicas donde no se deben generar chispa a la hora de ser cepilladas por hallarse en ambientes con riesgo de explosión. Para cepillar superficies y no generar chispa, recurrimos a cepillos de púas de Latón.

Caucho: En los procesos de cepillado de caucho, tanto fabricantes de neumáticos, recauchutado, como componentes en metalo-caucho utilizan cepillos de acero al carbono.
Piel-cuero: El sector el calzado también recurre a cepillos de acero al carbono para preparar la piel antes de pegarla a la suela.
Joyería: Para trabajar estas delicadas superficies, los joyeros recurren a cepillos de latón y de alpaca con filamentos muy finos (0,08mm).
Piedra: Este tipo de superficies se suele trabajar con cepillos de acero y también con cepillos abrasivos. Se consigue por una lado quitar elementos blandos de la piedra así como acabados satinados y/o envejecidos. En superficies de mármol, Quarzo, granito, cerámica, terrazo es habitual el uso de cepillos abrasivos.

Acabado	Grado
Acabado	Alambre	Nylon abrasivo	Lija	Pulido	Barrer
Basto	W1	NA1	SP1	P1	SW1
Medio	W2	NA2	SP2	P2	SW2
Fino	W3	NA3	SP3	P3	SW3
Superfino	W4	NA4	SP4	P4	SW4
Neutro	W5	NA5	SP5	P5	SW5

Recuerde que normalmente a mayor diámetro de cepillo más eficaz es el cepillado. Sin embargo, para elegir el mayor diámetro posible es necesario atender a las revoluciones máximas de la máquina con la que trabajar (por ejemplo, en máquinas portátiles de 6000 rpm máximas el cepillo no debe exceder los 175 mm. de diámetro).
Salientes de púa más cortos proporcionan cepillados más agresivos, mientras que los salientes más largos ofrecen mayor flexibilidad para adaptarse a superficies irregulares.

A diferencia de los abrasivos o las herramientas de corte, los cepillos no alteran el material base sobre el que trabajan y constituyen un tipo de herramienta esencial en una gran variedad de procesos fabriles, tal y como se muestra en el cuadro.

Roscas múltiples y adaptadores: El casquillo roscado, de diseño exclusivo y patentado, que incorporan los cepillos JAZ presenta una serie de características singulares: Facilita el apriete a máquina. Aumenta la resistencia del cepillo ante posibles deformaciones. La opción de multirrosca permite utilizar el mismo cepillo en máquinas con ejes roscados diferentes: Casquillo R88: válido para máquinas W5/8-11” y M14-2. Casquillo R77: válido para máquinas M10x1,25 y M10x1,5.

Mediante estos desarrollos innovadores JAZ pretende facilitar el trabajo de sus distribuidores, permitiéndoles reducir el número de referencias a incorporar y mejorar el servicio a sus clientes usuarios.

JAZ ZUBIAURRE: Criterios de selección de cepillos

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Aplicaciones

Criterios de selección de cepillos

Tipo de filamento, grosor y saliente

Cepillos VS. Abrasivos

Alambre ondulado, trenzado y nylon abrasivo

Saliente de púa

Grosor de alambre y características del nylon abrasivo

Dimensión del cepillo y R.P.M.

Velocidad R.P.M.

Velocidad periférica

Velocidades de corte [m/s]

Principales acciones a realizar con cepillos

Desbarbar

Texturizar

Gastar material

Limpiar

Barrer

Acabado

Arranque

Flexibilidad

Superficie a tratar

Debemos de conocer sobre que material hay que trabajar; acero, inoxidable, aluminio, madera etc… No existe ninguna normativa que nos condicione a un tipo de cepillo para cada tipo de superficie, pero si existen unos criterios generales que son los que vamos a utilizar.

Acero al carbono

Acero inoxidable

Madera

Anti-chispa

Otras superficies

Pasos necesarios para la correcta elección de un cepillo

La elección de un cepillo depende de varios criterios a tener en cuenta

1.

Material sobre el que se trabaja

Acero

Inox. / Aluminio

Anti-chispa

Madera

Otros

2.

Herramienta que se utiliza

Taladro

Amoladora

Mini-amoladora

Rotalín

Máquina portátil madera

Máquina fija

Máquina industrial

Satinadora

A mano

3.

Acción a realizar

Limpiar

Texturizar

Desbarbar

Gastar material

Acabado

Pulir

Barrer

4.

Acabado que se quiere obtener

Arranque

Flexibilidad

Diagrama para calcular la fuerza necesaria en cepillos circulares

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