¿Por qué una pieza limpia se oxidó durante la noche?

La llamada llegó en la primera semana de invierno. Una planta que procesaba carcasas de hierro fundido mediante una lavadora de túnel había detectado óxido en todo el lote al día siguiente por la mañana; sin embargo, esa misma máquina había estado procesando piezas de aluminio durante toda la semana sin rastro alguno de oxidación. El lote debía enviarse al día siguiente.

He recibido muchas de estas llamadas, y la mayoría terminan relacionadas con el secado o el almacenamiento. Pero esta tuvo dos desviaciones erróneas antes de llegar allí, y ambas fueron responsabilidad mía. Por eso vale la pena documentarla.

Lo que observamos

Fui allí a la mañana siguiente y examiné primero las piezas rechazadas. La oxidación era una capa fina y uniforme, de tonalidad amarillenta, distribuida sobre las dos caras grandes y el interior de los alojamientos de rodamientos. Las caras de las bridas estaban limpias.

Esa distribución fue la primera información real. Las bridas son la última característica en terminarse y tienen el mejor acabado superficial; las caras y los agujeros están ya sea en estado de fundición o semiterminados, y son más rugosos. El óxido crecía en las superficies rugosas y no en las lisas, lo que indica que el agua se acumulaba en microscópicas depresiones y que su cantidad era escasa. Una gran cantidad de agua habría producido una película continua en lugar de manchas aisladas.

La línea en sí parecía estar en buen estado. Lavadora de túnel, secado con aire caliente a la salida, piezas que salían secas. El operario pasó una pieza mientras yo observaba y me la entregó; no había agua visible en la superficie.

La primera respuesta fue incorrecta

Mi primera interpretación fue un secado insuficiente, y la lógica parecía razonable: superficie de fundición rugosa, agua atrapada en depresiones, aire caliente que solo alcanzaba la parte exterior. Ampliamos la zona de secado y elevamos la temperatura del aire.

Lo probaron. Las piezas salieron más calientes y visiblemente más secas, y a la mañana siguiente el óxido había reaparecido, pero las manchas se habían desplazado desde el centro de las superficies hacia los bordes.

El desplazamiento fue la pista que debería haber detectado antes. Si la causa hubiera sido únicamente la desecación, el patrón se habría mantenido en el mismo lugar. El óxido que se desplaza sigue algo distinto del secador, y el candidato obvio es la forma en que la pieza estaba colocada.

Así Fue También con el Segundo

El segundo sospechoso era el baño. El hierro fundido en una química alcalina presenta un riesgo real de corrosión, y la concentración, la temperatura y la calidad del enjuague eran todos factores plausibles. Verificamos la concentración, el pH y la temperatura del baño, y los tres parámetros estaban dentro del rango especificado. La conductividad del agua de enjuague era ligeramente alta, pero no alarmante.

Para resolverlo, tomamos diez piezas del mismo lote, las enjuagamos con agua limpia, las secamos manualmente con un paño y las dejamos sobre una bancada, cada una por separado. A la mañana siguiente, las diez estaban limpias.

Esto limpió en gran medida la bañera. Las piezas lavadas en el mismo líquido y luego manipuladas individualmente no se oxidaron, por lo que la superficie no era intrínsecamente reactiva al salir de la máquina. Algo que ocurrió después de la máquina era lo causante.

Lo que realmente era

Era la caja.

Empacaban las piezas en cajas de estructura de acero con una capa de cartón corrugado en la base. El cartón estaba hecho de papel reciclado, que absorbe humedad. Las piezas entraban secas, con una capa de cartón entre cada capa de piezas, se colocaba la tapa y se enviaban al día siguiente por la mañana.

Esa caja funcionaba bien en verano. El taller estaba cálido y ventilado, y cualquier humedad presente escapaba. En invierno, la temperatura del taller descendía hasta los primeros grados bajo cero, la caja permanecía cerrada y la pequeña cantidad de agua aún presente en las piezas no podía evaporarse. Durante la noche, el aire dentro de la caja alcanzaba casi la saturación, y el cartón reciclado contiene suficiente acidez para favorecer la corrosión. Una sola noche bastaba para provocar una mancha superficial.

Lo probamos de la manera más económica disponible. La mitad del lote se colocó en las cajas originales con papel; la otra mitad, en contenedores plásticos secos sin papel entre las piezas. Ambos se almacenaron en el mismo lugar durante la noche. Las cajas presentaron óxido; los contenedores, no.

Eso lo confirmó definitivamente. Las piezas no se habían lavado ni secado deficientemente; el paso de empaque estaba anulando un resultado ya logrado. Las piezas de aluminio nunca mostraron el problema porque el aluminio no desarrolla manchas de este tipo bajo las mismas condiciones, razón por la cual la caja había pasado desapercibida durante años.

Qué cambió

Tres medidas, ninguna de ellas costosa:

• El empaque se trasladó a contenedores plásticos con divisiones internas y sin papel entre las piezas
• Un paso de enfriamiento forzado de diez minutos antes del empaque, para que las piezas ingresen al contenedor cerca de la temperatura ambiental de la planta y no condensen en su interior
• Un pequeño paquete desecante para cualquier lote almacenado más de tres días

Las dos primeras prácticamente no tienen costo. La tercera representa unos pocos cientos de yuan anuales, según su volumen.

El resultado

Sin quejas de óxido durante el primer mes. La siguiente temporada de lluvias produjo un caso recurrente, con una causa distinta: ese lote había permanecido en el taller durante dos días antes del embalaje, en medio de una racha de clima húmedo. Se trata de un problema de tiempo de almacenamiento, no de embalaje, y el agente desecante lo cubrió.

La planta incorporó la solución a su instrucción de trabajo como una sola línea: enfriar antes del embalaje, sin papel dentro del contenedor. Una sola línea valió más que cualquier parámetro que hubiéramos discutido.

Lo que aún no logro explicar

Una cuestión que nunca se resolvió por completo. La misma caja, el mismo proceso, y algunos lotes presentaron óxido mientras que otros no. Los registros anteriores del período de Shimada Big Bird Industrial muestran la misma inconsistencia, lo que sugiere que no es un problema nuevo.

Mi explicación operativa es el tiempo de espera en el taller antes del embalaje. Dos horas y medio día dejan cantidades distintas de agua residual, y la humedad inicial dentro de la caja varía en consecuencia. Pero si me preguntan cuánto tiempo es seguro, no dispongo de datos que pueda defender. Solo puedo decir que menos tiempo es mejor y que la etapa de enfriamiento aporta más beneficios que cualquier límite temporal.

Si sus piezas se oxidan durante la noche tras el lavado, examine primero el contenedor y luego la máquina. Ese orden ahorra mucho tiempo.