Mecanismo y resistencia al desgaste de compuestos a base de poliéster y SiC para su uso en el pulido de coronas de piedras dimensionales

Mechanism and Wear Resistance of Polyester – SiC Based Composites for Use in Polishing Crowns of Dimension Stones

Este trabajo aborda el procesamiento y los ensayos abrasivos en compuestos de poliéster - SiC (carburo de silicio), y la evaluación de su posible aplicación tecnológica en coronas de pulido de piedras dimensionales - comúnmente fabricadas con mortero de magnesia (denominado SOREL) - SiC. Los compuestos se prepararon con concentraciones de poliéster de (5-10-20-30-40-50) % en peso de SiC, mediante mezclado y curado. Los compuestos se sometieron a ensayos de desgaste, simulando una operación de pulido de piedra dimensional. Las muestras con un 50% en peso de SiC alcanzaron un rendimiento óptimo, con una resistencia a la abrasión 5 veces superior a la de las muestras de SOREL-SiC. Sin embargo, el compuesto presentó una pérdida de masa 4,6 veces superior, lo que indica un rendimiento global similar al de las muestras de SOREL-SiC.

INTRODUCCIÓN

El estudio de materiales para uso en herramientas abrasivas en actividades de elaboración de piedra ornamental, como el desbaste, el pulido y el abrillantado, ha crecido considerablemente en la última década. Este crecimiento sigue la evolución experimentada desde los años 80 por las herramientas de corte de piedra, como las sierras de disco y los alambres perlados.

Las cuchillas abrasivas son herramientas utilizadas para el procesamiento de losas de piedra ornamental, comprendiendo etapas como el desbaste, el pulido y el abrillantado. Estas etapas difieren básicamente por la granulometría de los abrasivos utilizados en las coronas. Las herramientas abrasivas generalmente contienen partículas abrasivas de distintos tamaños, inmersas en matrices cerámicas (mortero de cemento) o en matrices poliméricas (poliéster o epoxi). Las partículas abrasivas son responsables de la acción de pulido y suelen ser de polvo de diamante sintético (cuando la matriz es cerámica) o, más comúnmente, de carburo de silicio (cuando la matriz es SOREL). Las matrices, tanto cerámicas como poliméricas, actúan como aglutinantes, reteniendo las partículas abrasivas en la herramienta de pulido.

El desgaste de la herramienta comienza con el abrasivo de la partícula abrasiva, provocando su abombamiento (aplanamiento o embotamiento del grano abrasivo). Posteriormente, la matriz polimérica también sufre desgaste, lo que provoca una reducción del área en la que la partícula abrasiva actúa sobre la matriz. A medida que este desgaste aumenta hasta un punto crítico, la partícula abrasiva se desprende y comienza a emerger una nueva capa de partículas abrasivas. Este desprendimiento de partículas para crear una nueva capa se denomina protrusión o "arrancamiento".