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Riesgos químicos en el tratamiento y acabado superficial de metales

Riesgos químicos en el tratamiento y acabado superficial de metales

Todos los metales tienen como característica fundamental su capacidad para oxidarse, factor éste relacionado con el mayor o menor grado de deterioro que puedan sufrir éstos frente a un medio ambiente desfavorable y que, puedan en consecuencia, modificar sus propiedades funcionales.

Los agentes exteriores (químicos, atmosféricos, etc.) atacan vivamente la superficie de los metales formando óxidos, hidróxidos, carbonatos, etc., los cuales, junto al metal y en un medio conductor, forman una pila en que éste es el ánodo mientras que la película de óxido forma el cátodo, cuya acción es simplemente la descomposición del electrolito.

Para evitar esta acción destructora de los metales se acude al tratamiento de la superficie metálica mediante la aplicación de una película de pintura o de otro metal. Tanto en un caso como en otro, lo que se busca es hacer a la vez mejor y más atractivo el producto fabricado para su posterior venta.

Preparación mecánica de superficies

Antes del acabado final que supone el recubrimiento de la superficie metálica, se lleva a cabo la preparación de la superficie que puede efectuarse mecánica y/o químicamente. El objeto de esta etapa es dar la rugosidad y el estado superficial adecuado a las piezas que posteriormente serán tratadas.

Los principales procesos de preparación de superficies son los siguientes:

  • Desbarbado
  • Pulido
  • Chorreado
  • Cepillado

Los riesgos higiénicos más importantes derivados de estas operaciones, en lo que a contaminantes químicos se refiere, son la posible inducción a la silicosis debida a la SiO2 que contienen todos los abrasivos y los potenciales efectos tóxicos producidos por algunos metales contenidos en ellos.
Se usa antes de recubrimientos para mejorar adherencia y acabado.

Riesgos químicos

  • Polvo respirable y sílice cristalina (RCS) por impacto/abrasión de abrasivos y del propio metal.
  • Metales (Fe, Mn, Ni, Cr, Al…) desprendidos de la pieza o del abrasivo.
  • Ligantes de muelas (fenólicos/uretanos) que emiten partículas/vapores al calentarse.
Preparacion mecanica de superficies Desbarbado

 Pulido

 Chorreado

 Cepillado

Cómo evaluarlos

  • Polvo respirable/RCS: muestreo personal con ciclón; analizar sílice si procede.
  • Metales: filtro MCE + análisis ICP.
  • Picos: muestreos cortos en arranques, presión alta o contacto agresivo.

Medidas preventivas

¿Qué ventilación de extracción localizada instalar?

  • Chorreado: cabina estanca en depresión con ranuras perimetrales y recuperación de abrasivo; filtros con limpieza automática.
  • Pulido/cepillado fijo: campanas integradas/mesas con ranura y faldones.
  • Portátiles: boquillas en herramienta + pantallas parciales que contengan la pluma.

Otras medidas

  • Sustituir arenagranalla metálica (acero)
  • Automatizar/encapsular
  • Limpieza húmeda/aspirada
  • EPI P3 + ocular/facial.

Decapado (químico/electrolítico)

El decapado consiste en eliminar óxidos y cascarillas para dejar el metal activo y limpio.
Se realiza mediante baños ácidos/alcalinos o electrólisis con agitación y temperatura controladas.
Prepara la base para recubrimientos, soldaduras o tratamientos posteriores.

Riesgos químicos

  • Nieblas ácidas (HCl, H₂SO₄, HNO₃) por temperatura, burbujeo y arrastre.
  • NOx en baños con nítrico o reacciones exotérmicas.
  • Neblinas electrolíticas por electrólisis.
Decapado (químico/electrolítico)

Cómo evaluarlos

  • Nieblas ácidas: muestreo de aerosol/iones;
  • NOx: lectura directa o captación específica;
  • Medir TWA y STEL en cargas/extracciones.

Medidas preventivas

¿Qué ventilación de extracción localizada instalar?

  • Ranuras de borde a ambos lados de la cuba o push–pull en líneas largas.
  • Tapas abatibles con extracción previa a la apertura; cerramientos parciales.

Otras medidas
Automatizar izado; controlar temperatura; lavadores de gases; EPI química (pantalla/guantes/delantal), duchas/lavaojos.ómo evaluarlos

  • Nieblas ácidas: muestreo de aerosol/iones;
  • NOx: lectura directa o captación específica;
  • Medir TWA y STEL en cargas/extracciones.


Desengrase (solventes / alcalino)

El desengrase consiste en retirar aceites y grasas que impedirían la adherencia de recubrimientos.
Puede ser con solventes (vapor o inmersión) o con soluciones alcalinas (a menudo calientes, con ultrasonidos/aspersión).
Mejora la limpieza y reduce defectos de acabado.

Riesgos químicos

  • Vapores de solventes (VOC) por evaporación y calor.
  • Nieblas alcalinas por aspersión y baños calientes.
Desengrase (solventes / alcalino)

Cómo evaluarlos

  • VOC: muestreo personal (carbón activo/badge) TWA + picos al abrir.
  • Nieblas alcalinas: aerosol/iones; control de pH y conductividad.

Medidas preventivas

¿Qué ventilación de extracción localizada instalar?

  • Desengrase por vapor: tapa hermética + barrera fría y extracción perimetral que se activa antes de abrir.
  • Alcalino: campanas-borde y cerramientos con ranuras.

Otras medidas

  • Sustituir por bajo VOC o acuos
  • Ciclos automatizados
  • EPI filtro A si hay vapores + protección química
  • Gestión de residuos.

Recubrimientos electrolíticos (galvanotecnia)

Los recubrimientos electrolíticos consisten en depositar un metal (Ni, Cr, Zn, Cu…) sobre la pieza por corriente eléctrica.
Se emplean cubas con electrólitos y aditivos (abrillantadores, niveladores).
Aportan protección y decoración con espesores controlados.

Riesgos químicos

  • Neblinas de baño por burbujeo/agitación/arrastre.
  • Metales en aerosol; vapores de aditivos.
Decapado (químico/electrolítico)

Cómo evaluarlos

  • Metales: filtro + ICP;
  • Nieblas: iones/aerosol;
  • Enfocar inmersión/extracción y fases con agitación.

Medidas preventivas

¿Qué ventilación de extracción localizada instalar?

  • Ranuras longitudinales a ambos lados de la línea; push–pull en cubas largas.
  • Cubiertas parciales; drenaje/goteo controlado para reducir emisión.

Otras medidas

  • Antinieblas/tensioactivos
  • temperatura optimizada
  • automatizar izado
  • lavadores y retorno de condensados
  • EPI química.

Recubrimiento por inmersión en metal fundido (p. ej., galvanizado)

La inmersión en metal fundido consiste en sumergir la pieza en un baño de Zn, Al, etc. para formar una capa protectora.
Suele incluir flux, precalentado y control de escoria/superficie.
Ofrece alta protección frente a corrosión en piezas estructurales.

Riesgos químicos

  • Humos de zinc/óxidos en la superficie del baño.
  • Gases de combustión (CO, CO₂, SO₂) de quemadores y calentamientos.
  • Emisiones del flux al entrar la pieza caliente.
Recubrimiento por inmersión en metal fundido galvanizado

Cómo evaluarlos

  • Partículas/metales personales;
  • Lectura directa de CO/CO₂/SO₂;
  • STEL en carga/descarga y remoción de escoria.

Medidas preventivas

¿¿Qué ventilación de extracción localizada instalar?

  • Capota envolvente con faldones sobre la tina; extracción frontal en la boca.
  • Brazos posicionales para escoria; pre-separación de chispas y filtración alta T°.

Otras medidas

  • Ajuste de quemadores
  • Pantallas térmicas
  • Minimizar permanencia en boca
  • EPI térmico + respiratorio según evaluación.

Fosfatado (ácido fosfórico)

El fosfatado consiste en generar una capa de fosfato sobre el metal para mejorar pintabilidad y corrosión.
Puede ser por inmersión o aspersión en soluciones de ácido fosfórico con acelerantes.
Se integra habitualmente antes del pintado.

Riesgos químicos

  • Nieblas de ácido fosfórico por aspersión/baño caliente.
  • NOx si se usan acelerantes nitrosos o hay reacciones secundarias.
Fosfatado (ácido fosfórico)

Cómo evaluarlos

  • Aerosol ácido (fosfato/fósforo) y NOx;
  • TWA + picos durante aspersión.

Medidas preventivas

¿Qué ventilación de extracción localizada instalar?

  • Cabinas de aspersión cerradas con extracción perimetral y separador de gotas.
  • En cubas: borde/push–pull.

Otras medidas

  • Aditivos antinieblas
  • Ajuste de T° y presión de aspersión
  • Lavadores
  • EPI química.

Pavonado (óxido negro en aceros)

El pavonado consiste en formar Fe₃O₄ sobre aceros mediante baños calientes controlados.
Protege y reduce el reflejo manteniendo dimensiones.
Requiere lavados y aceitado final.

Riesgos

  • Nieblas cáusticas/ácidas y vapores nitrosos.
Pavonado (óxido negro en aceros)

Cómo evaluarlos

  • Medir nieblas (iones) y NOx; STEL al abrir.

Medidas preventivas

¿Qué ventilación de extracción localizada instalar?

  • Borde + tapas abatibles; extracción activada antes de abrir.

Otras medidas

  • Automatizar izado
  • Controlar T°
  • EPI química/térmica.

Anodizado (aluminio)

El anodizado consiste en oxidar electrolíticamente el aluminio en ácido sulfúrico u otros, creando una capa porosa.
Mejora corrosión y permite teñido y sellado.
Se usa en arquitectura y componentes ligeros.

Riesgos químicos

  • Niebla de H₂SO₄
Anodizado (aluminio)

Cómo evaluarlos

  • Medir aerosol ácido (TWA + picos).

Medidas preventivas

¿Qué ventilación de extracción localizada instalar?

  • Push–pull en cubas; cubiertas parciales.

Otras medidas

  • Antineblina/antiespuma
  • Lavadores
  • EPI química.


Pintado (brocha/rodillo, pulverización, cabina)

El pintado consiste en aplicar capas protectoras/decorativas por pulverización o métodos manuales.
Incluye mezclado, aplicación y secado/horneado, con lijados entre manos.
Aporta protección anticorrosiva y estética.

Riesgos

  • Vapores y aerosoles de disolventes
  • Isocianatos en 2K
  • Polvo en lijado.
Pintado (brocha/rodillo, pulverización, cabina)

Cómo evaluarlos

  • VOC: TWA + EC/STEL durante aplicación;
  • Isocianatos: derivatización + LC;
  • Polvo: fracción respirable en lijado.

Medidas preventivas

¿Qué ventilación de extracción localizada instalar?

  • Cabinas de pintado cerradas con flujo unidireccional o extracción frontal uniforme, alarma de caudal bajo y manómetro en filtros.
  • Mesas aspirantes para lijado y brazo en mezclado.

Otras medidas

  • Sustituir a bajo VOC / base agua
  • Equipos HVLP
  • Encapsular mezclado
  • Tiempos de evaporación
  • EPI A/P3 (o suministro de aire en 2K), guantes y gafas.


Metalización (proyección térmica: Zn, Al, Mo, Sn, etc.)

La metalización consiste en proyectar partículas fundida de metal por llama, arco o plasma para recubrir o recuperar piezas.
Permite capas gruesas y materiales especiales.
Se aplica en reparación, anticorrosión y acabado decorativo.

Riesgos químicos

  • Humos metálicos/partículas finas
  • O₃/NOx con arco/plasma.
Metalización (proyección térmica: Zn, Al, Mo, Sn, etc.)

Cómo evaluarlos

  • Metales en personal
  • Picos al iniciar/finalizar cordones
  • O₃/NOx si aplica.

Medidas preventivas

¿Qué ventilación de extracción localizada instalar?

  • Cabina cerrada con captación envolvente y flujo forzado; brazos captadores cerca de la boquilla en trabajos portátiles; filtros de alta eficacia con pre-separación de chispas.

Otras medidas

  • Robotizar/automatizar
  • Resguardos
  • EPI P3/TH2–TH3, ocular/facial y térmico.


Tabla resumen

Operación“El proceso, en 3 líneas”¿Qué ventilación de extracción localizada instalar?Evaluación claveOtras medidas
Prep. mecánicaAbrasión/impacto para limpiar/regular rugosidadCabina estanca (chorreado); campanas/mesas ranura; boquillas en herramientaPolvo/RCS; metales; picosSustituir arena→granalla; limpieza húmeda; EPI P3
DecapadoBaños ácidos/alcalinos o electrólisis para quitar óxidosRanuras de borde; push–pull; tapas con extracción previaNieblas ácidas; NOx; STELAutomatizar; lavadores; EPI química
DesengraseEliminación de aceites por solvente o alcalinoTapa hermética+barrera fría+perimetral; campanas en alcalinosVOC; nieblas alcalinasBajo VOC/acuoso; ciclos auto; EPI
ElectrolíticoDeposición metálica por corrienteRanuras longitudinales; push–pull; cubiertasNeblina de baño; metalesAntinieblas; T°; lavadores; EPI
Inmersión metalBaño de Zn/Al fundido para capa protectoraCapota con faldones; extracción frontal; brazo para escoriaHumos Zn; CO/CO₂/SO₂Quemadores ajustados; pantallas; EPI
FosfatadoCapa de fosfato por inmersión/aspersiónCabina cerrada; borde/push–pullFosfórico (niebla); NOxAditivos; lavadores; EPI
PavonadoFe₃O₄ en aceros con baños calientesBorde + tapas (extracción previa)Nieblas cáusticas/ácidas; NOxAutomatizar; EPI
AnodizadoOxidación electrolítica del AlPush–pull; cubiertas parcialesNiebla H₂SO₄Antineblina; lavadores; EPI
PintadoCapas por spray/rodillo + secadoCabina cerrada con flujo; mesas aspirantes; brazo en mezclaVOC; isocianatos; polvoBase agua; HVLP; EPI A/P3
MetalizaciónProyección térmica de metalesCabina cerrada; brazo captador en antorchaMetales; O₃/NOxAutomatizar; EPI P3/TH2–TH3

¿Quieres que lo convierta en HTML con anclas y enlaces a tus fichas de ventilación por operación? Puedo añadir también un bloque final con normas/medición si lo necesitas en esta misma página.