¿Cómo elegir herramientas de acero inoxidable? Tips, aplicaciones y cuidados recomendados

El impacto de las herramientas de acero inoxidable o herramientas inox en entornos donde el uso de sus pares de acero al carbono puede generar inconvenientes, ha seguido una franca expansión durante estos últimos 15 años. Sus beneficios son considerables y muchas empresas de rubros diversos asumen el costo 10 veces superior de las herramientas de acero inoxidable sobre las de acero al carbono con la plena seguridad de que la esterilidad, higiene y/o integridad ambiental de sus procesos se mantendrán intactas, al mismo tiempo que la durabilidad de sus herramientas manuales se multiplicará notablemente.

Dadas sus peculiaridades y el nicho especial que cubren, es poco probable que el aficionado o el trabajador de oficio opte por el uso de una herramienta inox. Sin embargo, la demanda por este tipo de artículos proveniente de industrias como la de bebidas y alimentos, farmacéutica, biotecnológica, aeronáutica y nuclear, entre otras, es cada vez más creciente. Otro mercado importante es la industria de la construcción, ya que numerosas herramientas de acero inoxidable, como entre otras, llanas, espátulas, martillos, cuñas o seguetas, no sólo son más resistentes y durables que las de acero al carbono, sino que además tienen una elasticidad y flexibilidad que facilitan el uso por períodos más largos, reduciendo la fatiga del trabajador.

En esta nota, por lo tanto, vamos a señalar algunas características de las herramientas inox que deben conocer no solo quienes las adquieren, sino también los que las usan.

Laboratorio biotecnológico – entorno para herramientas de acero inoxidable

a) Herramientas magnéticas y no magnéticas

Si bien existen miles de aleaciones posibles de acero inoxidable, solo unas veinte son de uso común. La capacidad o no que puede tener un acero para endurecerse mediante tratamiento térmico agrupa estas aleaciones en cuatro categorías principales, cada una de las cuales exhibe un nivel diferente de características magnéticas:

• Aceros austeníticos (serie 300)
• Aceros martensíticos (serie 400)
• Aceros endurecibles por precipitación (series 17-4PH, 455)
• Aceros ferríticos (series 430 y 443)

Todo los aceros inoxidables austeníticos (series 304, 316 y 316L) son no magnéticos en el estado totalmente austenítico, como ocurre en las aleaciones bien templadas. Las demás aleaciones son magnéticas en diversos grados.

Algunos fabricantes seleccionan una, más de una o todas estas aleaciones para fabricar sus herramientas y esa selección se basa en las características físicas requeridas para el desempeño correcto de la herramienta.

En general, la mayoría de los fabricantes dispone principalmente de su gama de herramientas magnéticas de acero inoxidable, es decir, construidas con las aleaciones 420, 440, 17-4PH, 455 y 465. Los aceros martensíticos 420, 430 y 440 tienen menor resistencia a la corrosión que los aceros 17-4PH, 455 y 465, y son muy poco resistentes a mezclas de alcohol/peróxido de hidrógeno.

Todas las aleaciones se convierten en la herramienta definitiva mediante mecanizado, fundición o forjado, y antes de comercializarlas se tratan térmicamente, se pulen y se pasivan. La pasivación es la operación realizada para eliminar el hierro libre de la superficie del acero inoxidable. Hay varios procesos de pasivación, incluido uno novedoso efectuado con ácido cítrico que es más ecológico que los métodos tradicionales que emplean ácido nítrico. La eliminación del hierro libre facilita la interacción con el oxígeno del cromo contenido en el acero, lo que produce la formación de una capa pasiva (es decir, no reactiva) de óxido. Esta capa delgada e invisible protege el material contra la corrosión gracias a su capacidad para auto-repararse: si el metal se raya y la película pasiva se deteriora, se formará más óxido que cubrirá la superficie expuesta. Si los rayones son profundos, la herramienta puede someterse nuevamente a pasivación.

En la última década algunos fabricantes desarrollaron una gama complementaria de herramientas manuales de acero inoxidable no magnéticas, basadas en aceros de aleaciones BioDur® 108 y los austeníticos de la serie 300. Estas herramientas no magnéticas están diseñadas para satisfacer las exigencias de industrias como aviónica, aeroespacial, electrónica, aparatos de resonancia magnética o fábricas de obleas de silicio, donde es esencial la ausencia absoluta de permeabilidad magnética, magnetismo residual y descargas electrostáticas. Ambas aleaciones son altamente resistentes a la corrosión y la BioDur® 108 es de «calidad implante» para uso en medicina.

De esto se deduce que, dependiendo de la aplicación y sus requerimientos, la elección de una herramienta inox magnética o no magnética es muy importante, ya que cada tipo tiene su uso específico. Conocer esta clasificación de las herramientas de acero inoxidable nos orientará en nuestra selección y evitará la adquisición de una aleación que no es la adecuada para nuestro propósito específico.

b) Aceros más resistentes y menos resistentes

Si bien una de las propiedades principales del acero inoxidable es su gran resistencia a la corrosión, abrasión y oxidación, tanto a baja como a alta temperatura, no debemos interpretar que todos los aceros pueden hacer frente por igual a cualquier tipo de proceso químico o gaseoso.

Esto significa, por ejemplo, que si nuestra empresa va a implementar o validar un programa de limpieza de herramientas inox, debe considerarse previamente no sólo el tipo de aleación a elegir, sino también la composición química de la solución de limpieza.

Por ejemplo, como ya señalamos más arriba, las aleaciones 420, 430 y 440 (aceros martensíticos) tienen muy poca resistencia a las mezclas de alcohol (por ejemplo, etanol o alcohol isopropílico) y peróxido de hidrógeno. Si el sistema de limpieza emplea estas soluciones altamente corrosivas, es preferible usar herramientas de otras aleaciones, como 316, 17-4PH o 455, que tienen mejor resistencia, pero son más costosas que los aceros martensíticos.

También hay que tener en cuenta que todos los aceros inoxidables requieren de oxígeno para mantener intacta la capa pasiva de óxido de cromo. Si la herramienta se usa en un ambiente privado de oxígeno, puede corroerse rápidamente de diversas maneras y ocasionar serios inconvenientes. Un ejemplo de este caso son las aplicaciones bajo el agua, donde se requiere una selección especial de la aleación, así como diferentes ensayos previos y un mantenimiento especial de la herramienta.

Llaves haxagonales acero inoxidable

c) Algunas características particulares de las herramientas

Al igual que con sus líneas de acero al carbono, los fabricantes diseñan muchas de sus herramientas manuales de acero inoxidable con ciertas características que confieren mejor agarre, o mayor capacidad o calidad de corte. Por lo tanto, es conveniente que a la hora de elegir una herramienta nos fijemos en algunos detalles de tecnología que pueden ser útiles para nuestra aplicación.

I) Tipo de punta de los destornilladores: mientras la mayoría de los fabricantes ofrece sus destornilladores inox con punta Phillips convencionales, otros incorporan una punta provista de ranuras sometidas a tratamiento láser, lo que forma bordes afilados que permiten un ajuste perfecto entre el destornillador y la cabeza del tornillo, impidiendo que el destornillador zafe durante el uso y provoque daños al usuario y/o a la superficie.

II) Tipo de construcción de los alicates: siempre debemos inspeccionar la calidad de construcción de estas herramientas, así como el filo de los bordes. Algunas marcas presentan su línea de alicates con un excelente sistema de articulación entre las dos mitades de la herramienta, compuesto de un tornillo y una tuerca de rosca fina montados sobre aros de cojinete de mecanizado muy preciso, lo que asegura una alineación perfecta y firme, así como un corte parejo y consistente. Otras marcas comercializan alicates sometidos a un proceso de afilado dual y dotados de gran resistencia y dureza mediante un proceso de calentamiento por inducción y templado. Esto ofrece bordes de corte muy afilados, duros y resistentes. Mientras algunos fabricantes disponen de alicates con bordes de corte al ras, otros también ofrecen su línea de alicates con bordes de corte casi al ras, cada una de las cuales cumplirá distintos propósitos.

III) Kits de herramientas inoxidables: si trabajamos con una misma herramienta que requiere diversos tipos y/o tamaños, podemos optar por prácticos kits o juegos que ofrecen algunos fabricantes. Entre otros, hay disponibles kits de llaves de tubo, destornilladores, brocas y llaves Allen, alicates, pinzas, etc., como así también kits de diversas herramientas para un fin profesional o artesanal específico, por ejemplo, kits para bonsai, kits para usos en odontología, medicina, biología y otras ramas científicas.

Alicate INOX

d) Cuidados de las herramientas de acero inoxidable

Existen dos aspectos fundamentales a tener en cuenta con las herramientas inoxidables: uno está relacionado con el uso/mantenimiento y el otro con la esterilización.

Cuando usamos o guardamos una herramienta inoxidable debemos cuidar de que no haga contacto con una de acero al carbono. Las situaciones propensas al contacto son, por ejemplo, usar llaves inoxidables en tornillos de acero al carbono o almacenar herramientas inoxidables en cajas de herramientas de acero al carbono, ya sea con o sin otros artículos de acero al carbono. Esto provoca un deterioro gradual del acero debido a la transferencia de partículas de acero al carbono a las herramientas inoxidables.

Si esta es nuestra situación, podemos pasivar las herramientas inoxidables contaminadas en un baño de ácido cítrico o nítrico (como indicamos anteriormente) para eliminar el hierro de la superficie y restaurar la capa pasiva normal.

También debemos tener en cuenta que cualquier aleación de acero inoxidable se decolora y se corroe si se expone a altas concentraciones de los siguientes productos químicos: hipoclorito de sodio (lejía), removedor de manchas y sarro, cloruro de aluminio, cloruro de bario, bicloruro de mercurio,  cloruro de calcio, ácido carbónico, yodo, cal clorada, cloruro ferroso, Lysol, sales de mercurio, fenol,  cloruro de estaño y ácido clorhídrico.

Durante el proceso de esterilización es fundamental seguir una serie de consejos prácticos que evitarán picaduras, manchas y decoloración, y en última instancia, prolongarán la vida útil del producto. Repasemos los principales.

• Separar las herramientas de acero inoxidable de las de acero al carbono, aluminio anodizado, nitruro de titanio y todo tipo de carburo. Esto quiere decir que las herramientas de composiciones diferentes deberán tratarse por separado durante todo el proceso de esterilización. Esto evitará la corrosión cruzada de las herramientas inoxidables.
• Lavar a fondo y secar completamente las herramientas antes de colocarlas en la bolsa de esterilización.

Cuidados especiales de las herramientas articuladas

• Todas las herramientas articuladas (tenazas, tijeras, alicates, pinzas) deben limpiarse a fondo antes de la esterilización.
• Secar completamente en posición abierta para eliminar el agua y los productos químicos.
• No permitir que las herramientas articuladas queden expuestas al agua o la humedad. Esto puede causar decoloración, manchas y afectar su desempeño.
• Los aerosoles y aceites lubricantes previenen la oxidación, corrosión y rigidez en las articulaciones. La lubricación rutinaria asegura un funcionamiento suave y continuo.
• El tratamiento en autoclave es el método preferido de esterilización; usar únicamente autoclaves que tengan control de temperatura, presión y ciclos de funcionamiento.
• Los esterilizadores de vapor y los autoclaves verticales no son recomendables porque la temperatura no puede mantenerse constante.