Herrajes y recubrimiento electrolítico

En un estudio de mortalidad entre trabajadores de una planta de herrajes para automóviles se halló mortalidad excesiva por cáncer de pulmón entre operarios de departamentos en los que se realizaban trabajos integrados de fundición inyectada de zinc y recubrimiento electrolítico. Entre las causas probables estaban la niebla de ácido crómico y sulfúrico o los humos de la fundición inyectada.

Operaciones de estampación

Los peligros de lesiones característicos de los trabajos de estampación son los aplastamientos y amputaciones, especialmente de las manos, al quedar aprisionadas en la prensa, y a su vez, las lesiones de manos, pies y piernas originadas por los recortes de metal procedentes de la prensa. Las instalaciones de estampación presentan una tasa de heridas doble que el promedio de la industria automovilística. En ellas trabajan una proporción de trabajadores cualificados superior a la media, sobre todo si la construcción de estampas se realiza in situ. El cambio de estampas es una actividad especialmente peligrosa. Los estudios de mortalidad realizados en el sector de la estampación son limitados. En uno de ellos se observó aumento de la mortalidad por cáncer de estómago, y en otro aumento de la mortalidad por cáncer de pulmón entre soldadores de mantenimiento y reparadores de máquinas expuestos a sustancias volátiles de breas de alquitrán de hulla.

Operaciones de mecanizado

En un reciente análisis de varios estudios de mortalidad realizados entre trabajadores que realizaban operaciones de mecanizado se observó un aumento de cáncer de estómago, esófago, recto, páncreas y laringe claramente relacionado con la exposición (Silverstein y cols. 1988; Eisen y cols. 1992). Entre los agentes cancerígenos conocidos históricamente presentes en los refrigerantes se hallan los compuestos polinucleares aromáticos, nitrosoaminas, parafinas cloradas y formaldehído. Aunque las fórmulas actuales contienen cantidades reducidas de estos agentes y las exposiciones a partículas de refrigerante son también reducidas, aún puede existir riesgo de cáncer con los niveles de exposición actuales. Estudios clínicos han documentado asma de origen profesional, aumento de los síntomas respiratorios, disminución de la función pulmonar en cruces de turnos y, en un caso, enfermedad del legionario asociada a la exposición a niebla de refrigerante (DeCoufle 1978; Vena y cols. 1985; Mallin, Berkeley y Young 1986; Park y cols. 1988; Delzell y cols. 1993). Los efectos respiratorios son más pronunciados con líquidos sintéticos y aceites solubles, que contienen sustancias químicas irritantes tales como sulfonatos de petróleo, resinas líquidas, etanolaminas, formaldehído y biocidas donadores de formaldehído, así como productos bacterianos tales como endotoxina. Todavía son frecuentes los trastornos de la piel entre los operarios que realizan trabajos de mecanizado, registrándose mayores problemas en los que están expuestos a líquidos sintéticos.

Fundiciones

Las fundiciones destacan en la industria del automóvil por su mayor índice de fallecimientos, ocasionados por los derrames de metal fundido y las explosiones, el mantenimiento de cubilotes, incluida la descarga por el fondo, y los riesgos por monóxido de carbono durante la renovación del revestimiento. Se caracterizan asimismo por una mayor proporción de lesiones por cuerpos extraños, contusiones y quemaduras, y una proporción menor de trastornos musculosqueléticos que otras instalaciones. 

También registran los niveles más altos de exposición al ruido (Andjelkovich y cols. 1990; Andjelkovich y cols. 1995; Koskela 1994; Koskela y cols. 1976; Silverstein y cols. 1986; Virtamo y Tossavainen 1976). Un reciente análisis de varios estudios de mortalidad en los que se incluía la industria automovilística norteamericana mostró que los trabajadores de las fundiciones presentaban índices más altos de muerte por cáncer de pulmón en 14 de 15 estudios (Egan-Baum, Miller y Waxweiller 1981; Mirer y cols. 1985). Dado que los índices elevados de cáncer de pulmón se han observado en los trabajadores de la nave de limpieza, donde la principal exposición es a la sílice, probablemente una de las causas principales sea la exposición a mezclas de polvo que contienen sílice (IARC 1987, 1996), aunque también se dan exposiciones a hidrocarburos polinucleares aromáticos. En 8 de 11 estudios se encontró un aumento de la mortalidad por enfermedad respiratoria no maligna. 

También se registraron fallecimientos por silicosis. Los estudios clínicos notifican cambios radiológicos característicos de neumoconiosis, anomalías de la función pulmonar características de obstrucción y aumento de los síntomas respiratorios en fundiciones de producción modernas que poseían los más altos niveles de control. Estos efectos se deben a estados de exposición que prevalecen desde el decenio de 1960 e indican claramente que los riesgos para la salud persisten en las condiciones actuales. Se han observado efectos producidos por amianto en exploraciones radiológicas de trabajadores de fundiciones; entre los sujetos se encuentran operarios tanto de producción como de mantenimiento.

Efectos para la salud y la seguridad comunes a todos los procesos

Según el US Bureau of Labor Statistics, la industria automovilística presenta uno de los índices generales de siniestralidad laboral más elevados: 1 de cada 3 trabajadores se lesionan al año, siendo las lesiones en 1 de cada 10 casos lo bastante graves para provocar profesional por lesiones traumáticas agudas en toda la vida laboral es de 1 por cada 2.000. 

Ciertos peligros son generalmente característicos de los agrupamientos profesionales de la industria del automóvil, en tanto que otros, especialmente los de origen químico, son característicos de determinados procesos de producción. El trabajo cualificado y las tareas de manutención mecánica entrañan un alto riesgo de lesiones traumáticas graves y mortales. Aunque los profesionales cualificados representan menos del 20 % de la plantilla, sufren el 46 % del total de lesiones mortales de origen profesional. Las tareas de manutención mecánica producen el 18 % de los fallecimientos.
La mayor parte de los fallecimientos de trabajadores cualificados ocurren durante las actividades de mantenimiento y servicio, siendo la causa principal la energía incontrolada. Entre las medidas preventivas se incluyen la aplicación de programas de bloqueo de energía, la colocación de resguardos en las máquinas, la prevención de caídas y la seguridad de las carretillas industriales y las grúas, y todas se basan en análisis orientados a la seguridad en el trabajo

En contraste, los trabajos de producción fijos presentan mayores índices de lesiones generales y trastornos por traumatismos repetidos, pero un bajo riesgo de lesiones mortales. Las lesiones musculosqueléticas, como los trastornos por traumatismos repetidos y las tensiones y dislocaciones provocadas por sobreesfuerzo o movimientos repetitivos, que están estrechamente relacionados con los anteriores, representan el 63 % de lesiones con resultado de discapacidad en las instalaciones de montaje y aproximadamente la mitad de las lesiones en procesos de otro tipo. Las principales medidas preventivas son la aplicación de programas ergonómicos basados en análisis de los factores de riesgo y la reducción estructurada de la fuerza, la frecuencia y el estrés postural en trabajos de alto riesgo. Los trabajos de servicio de producción y los trabajos especializados son los que entrañan la mayor parte de los riesgos químicos agudos y de alto nivel. Normalmente, estas exposiciones se producen durante la limpieza periódica, la respuesta a derrames y alteraciones de procesos, y la entrada en espacios confinados durante las actividades de mantenimiento y servicio. 

Entre estas situaciones peligrosas destacan las exposiciones a disolventes. Se desconocen las consecuencias de larga duración que estas altas exposiciones intermitentes tienen para la salud. Los operarios que embrean suelos de madera, como los que se utilizan en muchas instalaciones, o queman pernos con soplete en el piso de las naves de estampación, sufren elevadas exposiciones a sustancias volátiles cancerígenas de breas de alquitrán de hulla. En estos grupos se ha observado una mortalidad excesiva por cáncer de pulmón. Las medidas preventivas se centran en la adopción de programas de entrada en espacios confinados y de respuesta a residuos peligrosos y a emergencias, aunque la prevención a largo plazo depende de la modificación del proceso para eliminar la exposición. Donde más evidentes resultan los efectos de la exposición crónica a sustancias químicas y a algunos agentes físicos es entre los trabajadores de producción fija, debido principalmente a que estos grupos son más fáciles de estudiar. Casi todos los efectos adversos considerados específicos de ciertos procesos se deben a exposiciones comprendidas dentro de los límites de exposición profesional actualmente vigentes, por lo que la protección dependerá de la reducción de los límites admisibles. A corto plazo, las exposiciones y riesgos pueden reducirse adoptando las mejores prácticas posibles, como unos sistemas de extracción bien diseñados y mantenidos. La pérdida auditiva inducida por ruido es un efecto generalizado en todos los segmentos de la industria. 

Todos los sectores de la población activa están sujetos a estrés de origen psicosocial, aunque éste es más evidente en los trabajos administrativos, técnicos, de apoyo administrativo, directivos y profesionales, por el hecho de sufrir generalmente una exposición menos intensa a otros peligros. No obstante, el estrés en el trabajo suele ser más intenso entre los trabajadores de producción y mantenimiento, y los efectos del estrés también suelen ser mayores. No se ha implantado ningún medio eficaz de reducción del estrés causado por el trabajo nocturno y en turnos rotativos, aunque los convenios de turnos preferenciales permiten cierta autoselección, y se compensa con primas de turno a los trabajadores a los que se les asignan los turnos peores. La aceptación de los turnos rotativos por la plantilla es un hecho histórico y cultural. El personal cualificado y de mantenimiento trabaja bastantes más horas extraordinarias y durante las fiestas, vacaciones y paradas, que el personal de producción. Los programas de trabajo incluyen normalmente dos turnos de producción y un turno de mantenimiento más corto; esto ofrece una cierta flexibilidad para horas extraordinarias en periodos de aumento de producción. 

En la exposición siguiente se agrupan los peligros químicos y algunos peligros físicos específicos por tipos de producción y se tratan los peligros de lesiones y ergonómicos por clasificaciones laborales.

Problemas de salud y patrones de enfermedad

Aunque los procesos de producción no son exclusivos de la industria automovilística, con frecuencia el efecto combinado de la escala de producción y el alto grado de integración y automatización plantea riesgos especiales para el personal. Los peligros que amenazan a los trabajadores en este complejo sector industrial deben considerarse en función de tres dimensiones: el tipo de proceso, el grupo de clasificación del trabajo y los efectos adversos. 

Se distinguen múltiples efectos adversos, con causas y métodos de prevención claramente diferenciados: lesiones graves y mortales; lesiones en general; trastornos por traumatismos repetidos; efectos químicos de corta duración; enfermedad profesional por exposición de larga duración a sustancias químicas; peligros del sector de servicios (incluidas las enfermedades infecciosas y la posible violencia por parte de los clientes), y peligros derivados del medio ambiente de trabajo, tales como estrés de origen psicosocial. 

Los grupos de clasificación del trabajo en la industria del automóvil implican, a efectos prácticos, espectros de peligro divergentes: trabajos especializados (personal de mantenimiento, servicio, fabricación e instalación de equipo de producción); manutención mecánica de materiales (operadores de carretillas industriales autopropulsadas y de grúas); servicio de producción (incluido el personal de mantenimiento y limpieza no cualificado); producción fija (el grupo más numeroso, que incluye a los montadores y a los operadores de máquinas); tareas técnicas y administrativas, y funciones ejecutivas y de dirección.

Fabricación de locomotoras y vagones

La fabricación de material ferroviario comprende asimismo segmentos bien diferenciados: locomotoras, vagones de viajeros, vagones de carga y vagones de viajeros de autopropulsión eléctrica. Los procesos de montaje presentan ciclos más largos que en la fabricación de turismos y camiones; se utilizan más las grúas para la manipulación de materiales, y se hace un mayor uso de la soldadura al arco. El gran tamaño de los productos dificulta el control técnico de las operaciones de pintura y crea situaciones en las que los operarios están totalmente encerrados en el producto mientras sueldan o pintan a pistola.

Montaje de camiones pesados y de maquinaria agrícola y de construcción

En estos sectores de la industria del automóvil, los procesos son esencialmente los mismos que en el montaje de turismos y vehículos de transporte ligeros. Entre las diferencias están un ritmo de producción más lento, realizándose algunas operaciones fuera de la cadena de montaje; un mayor volumen de soldadura al arco; el remachado de las cabinas de los camiones; el movimiento de componentes con grúa; el uso de pigmentos que contienen cromato, y el empleo de gasóleo diesel en la salida al final de la cadena de montaje. El número de fabricantes en relación con el volumen de producción es mayor y están menos integrados verticalmente.

Prueba de prototipos

La prueba de prototipos es una actividad especializada de la industria del automóvil. Son varias las agresiones fisiológicas que aguardan a los conductores: aceleración y frenado bruscos, sacudidas y vibraciones, monóxido de carbono y humos de escape, ruido, largas temporadas de trabajo en diferentes ambientes y condiciones climáticas. Las pruebas de resistencia implican tensiones especiales. En ocasiones se han producido accidentes mortales con los vehículos.

Depósitos de piezas

Los depósitos de piezas son un elemento integrante de la distribución del producto acabado y del suministro de piezas de repuesto para reparaciones. Los operarios que trabajan en ellos utilizan dispositivos especiales para retirar las piezas de posiciones elevadas y sistemas automatizados de entrega de piezas en operaciones en tres turnos. Es común la manipulación manual de piezas empaquetadas. En los depósitos de piezas también se realizan a veces operaciones de pintura y otros procesos de producción.

Montaje del vehículo - II

Las carrocerías de los automóviles pasan, sobre una cinta transportadora, del taller de carrocerías al de pintura, donde se desengrasan, por lo general mediante aplicación manual de disolventes, se limpian en un túnel cerrado (bonderización) y reciben una capa de imprimación. 

La imprimación se lija después a mano con una herramienta oscilante y papel abrasivo húmedo, y a continuación se aplican las capas finales de pintura y se secan al horno. En los talleres de pintura, el personal puede inhalar tolueno, xileno, cloruro de metileno, alcoholes minerales, nafta, acetato de butilo y amilo y vapores de alcohol metílico de la carrocería, la cabina de pintura y la limpieza de las pistolas. La pintura a pistola se aplica en cabinas de corriente de aire descendente, con un suministro continuo de aire filtrado. Por lo general, los vapores de disolventes se controlan bien mediante ventilación descendente, la cual es necesaria para garantizar la calidad del producto. 

Antes, la inhalación de partículas no estaba tan bien controlada, y algunas pinturas contenían sales de cromo y plomo. En una cabina bien controlada, los operarios no debieran necesitar equipo de protección respiratoria para cumplir con los límites de exposición. No obstante, muchos llevan voluntariamente respiradores. Las pinturas de poliuretano de dos componentes recientemente introducidas deben aplicarse siempre usando cascos con suministro de aire y espaciando convenientemente las reentradas en la cabina. Las normas sobre protección medioambiental han fomentado el desarrollo de pinturas con gran proporción de sustancias sólidas y menor contenido de disolventes. Los sistemas de resinas más recientes pueden producir un considerable nivel de exposición al formaldehído, y las pinturas en polvo que están introduciéndose en la actualidad son fórmulas epoxídicas que pueden ser sensibilizantes. Una queja frecuente es que las unidades de ventilación recirculan el aire evacuado de las cabinas de pintura y los hornos de secado a las zonas de trabajo situadas fuera de la cabina; este problema puede evitarse instalando chimeneas de extracción de suficiente altura. En la producción de vehículos comerciales (camiones, tranvías y trolebuses) y de maquinaria agrícola y de construcción, aún se utiliza con frecuencia la pintura manual a pistola debido a las grandes superficies que deben cubrirse y a la necesidad de frecuentes retoques. En estas operaciones puede que todavía se utilicen pinturas con plomo y cromato. La carrocería pintada se seca en hornos de aire caliente y rayos infrarrojos equipados con extractores y después se lleva al taller de montaje final, en el que se unen los componentes mecánicos. Allí se acoplan la carrocería, el motor y la transmisión, y se montan la tapicería y la guarnición interior.

 Es en estas tareas donde el trabajo en la cinta transportadora presenta su versión más elaborada. Cada operario ejecuta una serie de tareas en cada vehículo, en ciclos de 1 minuto aproximadamente, mientras el sistema de cintas transporta las carrocerías gradualmente a lo largo de la cadena de montaje. Los procesos requieren una vigilancia constante y pueden ser considerablemente monótonos, por lo que es fácil que generen estrés. Aunque normalmente no requieren un excesivo gasto de energía, casi todos entrañan el riesgo, de moderado a grave, de causar trastornos musculosqueléticos. 

Las posturas o movimientos que se han de adoptar, por ejemplo cuando se montan componentes en el interior del vehículo o cuando se trabaja debajo de la carrocería (con las manos y antebrazos por encima del nivel de la cabeza), son los peligros más fáciles de combatir, aunque también es necesario reducir la fuerza y la repetición para reducir los factores de riesgo. Después del montaje final, el vehículo se prueba, se acaba y se entrega. 

La inspección puede limitarse a las pruebas de rodaje sobre un banco de rodillos (donde la ventilación de los humos de escape es importante) o incluir pruebas sobre pistas con distintos tipos de superficie, pruebas de estanqueidad al agua y al polvo, y pruebas en carretera fuera de la factoría.

Montaje del vehículo - I

El ensamblaje de los componentes para formar el vehículo terminado se lleva a cabo normalmente sobre una cinta transportadora mecanizada, e intervienen en él más de un millar de trabajadores por turno, con personal de apoyo adicional. 

El mayor segmento de trabajadores de la industria es precisamente el que interviene en este tipo de proceso. Una planta de montaje de vehículos está dividida en unidades claramente diferenciadas: taller de carrocerías, en el que se realizan algunas actividades de montaje de subconjuntos que también se llevan a cabo en los talleres de estampación; pintura; montaje de chasis; nave de fabricación de asientos (que puede ser abastecida por proveedores externos) y montaje final. En los últimos años los procesos de pintura han evolucionado hacia fórmulas más reactivas, con menor contenido de disolventes, utilizándose cada vez más los procedimientos de aplicación mecánicos y robotizados. 

El taller de carrocerías ha ido automatizándose progresivamente, reduciéndose la soldadura al arco y sustituyéndose por robots las pistolas de soldadura manual por puntos. El proceso de montaje de vehículos de transporte ligeros (furgonetas, camionetas, vehículos de servicio deportivos) es similar al de montaje de turismos. La fabricación de camiones pesados y maquinaria agrícola y de construcción se caracteriza por un menor nivel de mecanización y automatización, unos ciclos de trabajo más largos, un mayor trabajo físico, un mayor empleo de la soldadura al arco y la utilización de sistemas de pintura diferentes. En el taller de carrocerías de una planta de montaje se ensambla el armazón del vehículo. Las máquinas de soldadura por resistencia pueden ser de tipo transfer, robotizadas o de manejo individual. Aunque las máquinas suspendidas de soldadura por puntos van montadas con un sistema de contrapeso, son pesadas e incómodas de manejar. Las máquinas transfer y los robots han eliminado muchas tareas manuales y liberado a los trabajadores de la proximidad y exposición directa al metal caliente, las chispas y los productos de combustión del aceite mineral que cubre la chapa metálica. No obstante, el aumento del grado de automatización conlleva un mayor riesgo de sufrir lesiones graves para los trabajadores de mantenimiento; en los talleres de carrocerías automatizados se han de disponer programas de desconexión y bloqueo de las fuentes de energía y sistemas automáticos de protección en las máquinas más elaborados, incluyendo detectores de presencia. El grado de utilización de la soldadura al arco es limitado. 

Durante este trabajo, los operarios se encuentran expuestos a radiaciones intensas de tipo visible y ultravioleta, así como a la inhalación de gases de combustión. Los que realizan trabajos de soldadura al arco necesitan ventilación por extracción local (VEL), pantallas y tabiques protectores, viseras o gafas para soldar, guantes y mandiles. El taller de carrocerías presenta los mayores riesgos de heridas y de lesiones por cuerpos extraños. Hace algunos años, los métodos de montaje y los procesos de repaso de defectos de los paneles de las carrocerías implicaban operaciones de soldadura blanda con aleaciones de plomo y estaño (que también contenían trazas de antimonio). 

La soldadura blanda y, en especial, el esmerilado para eliminar el exceso de soldadura entrañaba un grave riesgo de intoxicación por plomo, habiéndose producido algunas muertes cuando se introdujo el proceso en el decenio de 1930. Entre las medidas de protección se incluyeron la instalación de una cabina aislada para esmerilado de soldaduras, el empleo de respiradores que suministraban aire a presión positiva a los esmeriladores de soldaduras, la adopción de medidas de higiene y el control de plomo en sangre. A pesar de ello, se registraron aumentos de las cargas corporales de plomo y casos esporádicos de intoxicación por plomo de trabajadores y sus familias hasta el decenio de 1970. La soldadura con plomo se ha eliminado de las carrocerías de los turismos en Estados Unidos. Además, en esos procesos los niveles de ruido pueden alcanzar de 95 a 98 dB con picos de 600 a 800 Hz.

Paneles de carrocería y componentes embellecedores de plástico

Las piezas metálicas de adorno, tales como las molduras cromadas, se sustituyen cada vez más por materiales a base de polímeros. Las piezas rígidas de la carrocería pueden fabricarse con sistemas de poliestireno de poliéster reforzado con fibra de vidrio, sistemas termoestables de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) o polietileno. Los sistemas de poliuretano pueden ser de alta densidad para piezas de la carrocería tales como el morro, o de espuma de baja densidad para los asientos y el acolchado del habitáculo. 

El moldeo de espuma de poliuretano plantea graves problemas de sensibilización respiratoria por inhalación de monómero de diisocianato y, posiblemente, de catalizadores. Las molestias persisten en operaciones que cumplen los límites de diisocianato de tolueno (DIT). Las exposiciones a cloruro de metileno por lavado a pistola pueden ser considerables. Los puestos de colada requieren confinamiento y ventilación por extracción local (VEL); los derrames de isocianato deben reducirse al mínimo mediante la instalación de dispositivos de seguridad, y limpiarse cuanto antes por personal cualificado. También los incendios en los hornos de secado son un problema en estas instalaciones. La fabricación de asientos produce fuertes cargas de estrés ergonómico, que pueden reducirse utilizando aparatos, especialmente para estirar la tapicería sobre los cojines 

La exposición al estireno por acumulación de fibra de vidrio debe controlarse mediante confinamiento de los depósitos de alfombrillas y ventilación por extracción local. El polvo producido por el esmerilado de piezas solidificadas contiene fibra de vidrio y también debe controlarse mediante ventilación.

Estampación

La estampación de chapa metálica (de acero) para formar paneles de carrocería y otros componentes, a menudo combinada con el ensamblaje de subconjuntos por soldadura, se lleva a cabo en grandes instalaciones equipadas con prensas mecánicas grandes y pequeñas. Las prensas de carga y descarga individual se han ido sustituyendo por dispositivos mecánicos de extracción y más recientemente por mecanismos de transferencia alternativa que también pueden efectuar operaciones de carga, con lo que se obtienen cadenas de estampación totalmente automatizadas. La fabricación de subconjuntos tales como puertas y capós se realiza en prensas de soldadura por resistencia y, cada vez con más frecuencia, en celdas con transferencia de piezas robotizada. El proceso principal es la estampación de la chapa de acero, fleje y partes ligeras en prensas mecánicas de 20 a 2.000 toneladas de capacidad. 

La seguridad de las prensas modernas requiere la colocación de resguardos eficaces en la maquinaria, la prohibición de introducir las manos al trabajar entre las estampas (troqueles), la aplicación de órganos de mando de seguridad que incluyen los dispositivos de mando a dos manos diseñados para evitar la neutralización, la instalación de embragues de revolución parcial y controladores de freno, el uso de sistemas automáticos de alimentación y expulsión, la recogida de recortes de metal de la prensa y el uso de equipo de protección individual, como mandiles y protección para los pies, piernas, manos y brazos. 

Deben desecharse las máquinas con embrague de revolución completa y dispositivos apartacuerpos o apartamanos, anticuados y peligrosos. La manipulación de acero laminado con grúas y la carga de los desenrolladores de bobinas de chapa antes del corte de piezas en bruto al principio de una cadena de estampación presenta un grave riesgo para la seguridad. 

Los operarios que manejan las prensas están expuestos a elevados niveles de niebla producida por los lubricantes de embutición, cuya composición es similar a la de los líquidos de mecanizado, tales como aceites solubles. En la fabricación de conjuntos soldados se producen humos de soldadura. En la estampación, los niveles de exposición al ruido son muy elevados. Entre las medidas de control del ruido se incluye el uso de silenciadores en las válvulas neumáticas, revestimiento de las canaletas metálicas con material antivibración, insonorización de los carros portapiezas y aislamiento de las prensas; el punto de operación de la prensa no es el punto principal de producción de ruido. 

Después de la estampación, las piezas se ensamblan para formar subgrupos tales como puertas y capós, utilizando prensas de soldadura por resistencia. Entre los peligros químicos están los relacionados con humos de soldadura, procedentes principalmente de la soldadura por resistencia y de productos de pirólisis de los recubrimientos superficiales, como lubricantes de embutición y sellantes.

Mecanizado

Es típico de la industria del automóvil el mecanizado para la producción a gran escala de bloques de motor, cigüeñales, transmisiones y otros componentes. Las operaciones de mecanizado se llevan a cabo en diversas instalaciones y constituyen el proceso predominante en la fabricación de estas piezas. En ellas se producen componentes tales como árboles de levas, engranajes, satélites de diferencial y tambores de freno. Los puestos de mecanizado de un solo operario se sustituyen cada vez más por máquinas de varios puestos, células de mecanizado y cadenas “transfer” de hasta 200 metros de longitud. Los aceites solubles y los refrigerantes sintéticos y semisintéticos se imponen cada vez más a los aceites puros. 

En las operaciones de mecanizado son comunes las lesiones por cuerpos extraños; las principales medidas preventivas al respecto son el aumento de la mecanización en la manipulación de materiales y el uso de equipo de protección individual. El desarrollo de la automatización, en especial las cadenas transfer de gran longitud, implica un mayor riesgo de traumatismos agudos; los programas preventivos se basan en la mejora de los resguardos de las máquinas y el bloqueo de la alimentación de energía. 

Entre las medidas de control de máximo nivel contra la niebla de refrigerante deben destacarse el confinamiento total de los puestos de mecanizado y de los sistemas de circulación de líquido; la ventilación local por extractores, con evacuación al exterior o recirculación del aire extraído, siempre a través de un filtro de alto rendimiento; los controles del sistema de refrigeración para reducir la formación de niebla, y el mantenimiento del refrigerante para controlar los microorganismos. Debe prohibirse la adición de nitrito a los líquidos que contienen aminas, por el riesgo de producción de nitrosoamina. No deben usarse aceites con elevado contenido de hidrocarburos polinucleares aromáticos (HPA). 

En la cementación, revenido, baños de sales de nitrato y otros procesos de tratamiento térmico del metal en los que se utilizan hornos y atmósferas controladas, el microclima puede ser sofocante y puede haber diversas sustancias tóxicas en el aire (por ej., monóxido de carbono, dióxido de carbono, cianuros). 

Los operarios de las máquinas y los trabajadores que manejan residuos de mecanizado y centrifugan aceite de corte antes de su filtrado y regeneración están expuestos a dermatitis. Deben facilitárseles mandiles resistentes al aceite y hay que recomendarles que se laven completamente al finalizar el turno. 

El esmerilado y el afilado de herramientas pueden presentar peligro de enfermedad por metal duro (enfermedad pulmonar intersticial) a menos que se mida y controle la exposición al cobalto. Las muelas deben llevar pantallas protectoras, y los esmeriladores han de usar protección ocular y facial y equipo de protección respiratoria. 

Normalmente, las piezas mecanizadas se ensamblan para formar un componente terminado, con los consiguientes peligros ergonómicos. En las secciones de montaje de motores, las pruebas y el rodaje de éstos deben realizarse en estaciones provistas de equipos de evacuación de gases de escape (monóxido de carbono, dióxido de carbono, hidrocarburos no quemados, aldehídos, óxidos de nitrógeno) y de instalaciones de control de ruido (cabinas con paredes fonoabsorbentes, placas de asiento aislantes). El ruido puede alcanzar niveles de hasta 100 a 105 dB con picos de 600 a 800 Hz.

Forja y tratamiento térmico

La forja en caliente y la forja en frío seguida de tratamiento térmico se utilizan en la industria del automóvil para la fabricación de piezas del motor, la transmisión y la suspensión, así como otros componentes 

Tradicionalmente, la forja implicaba el calentamiento de tochos (barras) de hierro en hornos individuales caldeados con fueloil, situados cerca de martinetes de vapor accionados individualmente. Luego se colocaba el hierro caliente en la mitad inferior de una estampa, o matriz, metálica cuya mitad superior estaba unida al martinete. El hierro adquiría el tamaño y la forma deseados mediante múltiples impactos del martinete. En la actualidad, estos procesos se sustituyen por el calentamiento por inducción de los tochos, los cuales se trabajan en prensas de forja que utilizan presión en lugar de impactos para conformar la pieza metálica, y recalcadoras, o por la forja en frío seguida de tratamiento térmico. 

El proceso de forja es extremadamente ruidoso. La exposición al ruido puede reducirse sustituyendo los hornos de fueloil por dispositivos de calentamiento por inducción, y los martinetes por prensas de forja y recalcadoras. El proceso también produce humos. Los procedentes del fueloil pueden reducirse modernizando el horno. 

La forja y el tratamiento térmico son operaciones que producen intenso calor. Para reducir el estrés por calor se requiere la refrigeración puntual mediante la circulación de aire renovado por encima de los trabajadores en las zonas de proceso.

Otras fundiciones no férreas

Se utilizan otros procesos de fundición no férrea inyectada y de recubrimiento electrolítico para producir acabados decorativos en distintos productos, herrajes y parachoques. El recubrimiento electrolítico es un proceso por el que se deposita un metal sobre otro mediante un procedimiento electroquímico. 

Los adornos de metal brillante se hacían tradicionalmente con fundición inyectada de zinc, recubierta sucesivamente de cobre, níquel y cromo, y acabada después por pulimentación. También las piezas de los carburadores y de los inyectores de combustible son de fundición inyectada. La extracción manual de las piezas de las máquinas de fundición inyectada se sustituye cada vez más por la extracción mecánica, y las piezas metálicas brillantes se sustituyen por piezas metálicas pintadas y por piezas de plástico. Antes, los parachoques se fabricaban por estampación del acero, seguida de recubrimiento metálico, pero en los turismos estos métodos se sustituyen cada vez más por el uso de polímeros. 

El recubrimiento electrolítico con cromo, níquel, cadmio, cobre, etc. se realiza normalmente en talleres distintos, e implica la exposición, la inhalación o el contacto con vapores de los baños ácidos de recubrimiento. Se ha relacionado un aumento de la incidencia de cáncer con nieblas de ácido crómico y de ácido sulfúrico. Estas nieblas son también extremadamente corrosivas para la piel y el tracto respiratorio. Los baños de recubrimiento electrolítico deben disponer de etiquetas en las que se indique su contenido y sistemas especiales de ventilación local del tipo impelente-aspirante. Deben añadirse al líquido agentes tensoactivos antiespumantes para minimizar la formación de niebla. Los trabajadores deben llevar protección ocular y facial, protección para manos y brazos, y mandiles. Asimismo han de someterse a revisiones periódicas de salud. 

La introducción y extracción de componentes en las cubas son operaciones muy peligrosas que cada vez están más mecanizadas. El pulido y buñido de componentes recubiertos electrolíticamente sobre bandas o discos de fieltro es agotador e implica la exposición a polvo de algodón, cáñamo y lino. El riesgo correspondiente puede minimizarse utilizando un aparato de sujeción o mecanizando el trabajo con máquinas pulidoras tipo “transfer”.

Fundición de aluminio

La fundición de aluminio (fundición convencional e inyectada) se utiliza para la fabricación de culatas, cárteres de transmisión, bloques de motor y otros componentes de automóviles. En la fundición convencional, los productos se funden en moldes permanentes, con y sin machos de arena, aunque se ha introducido el proceso a la espuma perdida, en el cual el modelo de espuma de poliestireno no se extrae del molde sino que es vaporizado por el metal fundido. La fundición inyectada implica la introducción forzada a presión del metal fundido en moldes o matrices metálicos. Se utiliza para fabricar grandes cantidades de piezas pequeñas de precisión. Va seguida siempre de la eliminación de rebabas en una prensa de forja y de algunas operaciones de acabado. El aluminio puede fundirse in situ o entregarse ya fundido. 

Pueden surgir riesgos por elevada pirólisis del macho. Se producen exposiciones a sílice en talleres de fundición de moldes permanentes cuando hay machos grandes. Para prevenir niveles de exposición peligrosos se requiere ventilación local en el desmoldeo.

Contaminantes atmosféricos en los procesos de fundición - II

Otros peligros químicos y físicos. En la fabricación de machos y en los productos de la combustión de éstos pueden encontrarse formaldehído, vapores de aminas y productos de pirólisis de isocianatos. En la industria del automóvil es característica la fabricación de machos a gran escala. A mediados del decenio de 1960, la confección de machos de fenol-formaldehído en caja caliente sustituyó a la de machos de aceite y arena, produciéndose importantes exposiciones al formaldehído que, a su vez, determinaron un aumento de los riesgos de irritación respiratoria, anomalías de la función pulmonar y cáncer de pulmón. La protección exige la ventilación por extracción local (VEL) en la máquina de machos, en los puestos de comprobación de machos y en la cinta transportadora, y el empleo de resinas de baja emisión. Cuando se ha sustituido la fabricación de machos de fenol-formaldehído por sistemas de poliuretano endurecido con aminas en caja fría, se requiere un mantenimiento eficaz de las juntas de la caja de machos, y VEL si los machos se almacenan antes de su introducción en el molde, a fin de proteger a los trabajadores de los efectos oculares de los vapores de aminas.

Los operarios que trabajen en estas zonas deben someterse, antes del empleo y después periódicamente, a exploraciones médicas que incluyan una radiografía de tórax, que debe ser examinada por un experto, una prueba de función pulmonar y un cuestionario de síntomas, ya que éstos son esenciales para detectar signos precoces de neumoconiosis, bronquitis crónica y enfisema. Han de realizarse audiometrías periódicas, dado que la protección auditiva suele ser ineficaz. 

En procesos tales como la carga del horno, la extracción mecánica de machos, el desmoldeo y la expulsión de piezas fundidas y la eliminación de rebabas con herramientas neumáticas se dan altos niveles de ruido y vibración. 

Los procesos de fundición generan un intenso calor. La carga de calor radiante en la fusión, la colada, el desmoldeo por vibración, la expulsión de machos y la eliminación de bebederos, requiere la adopción de medidas de protección especiales. Entre de estas medidas destaca la concesión de un tiempo de descanso (tiempo fuera del puesto de trabajo) como práctica común. En los meses calurosos de verano suele concederse asimismo un tiempo de descanso adicional. Los trabajadores deben llevar ropa protectora contra el calor y protección ocular y facial para prevenir la formación de cataratas. La existencia de zonas de descanso climatizadas cerca de la zona de trabajo mejora el valor protector del descanso térmico.

Contaminantes atmosféricos en los procesos de fundición - I

Polvo con sílice. En las operaciones de acabado, desmoldeo por vibración y extracción, moldeo y confección de machos, y en el mantenimiento del sistema de arena y del departamento de fundición, se encuentra polvo con sílice. En estudios de muestras de aire realizados durante el decenio de 1970, se encontraron habitualmente exposiciones a sílice varias veces superiores al nivel permisible, sobre todo en el acabado. Las exposiciones eran mayores en las fundiciones de producción mecanizada que en los talleres de tipo artesanal. Se ha conseguido reducir los niveles con medidas de mejora de control, como el confinamiento y ventilación por extracción de los sistemas de arena, y el desmoldeo por vibración, la mecanización y las mediciones periódicas de higiene industrial. Para la mayoría de las operaciones que se realizan en los talleres existen sistemas de ventilación de diseño estándar. En las operaciones de acabado persisten exposiciones superiores a los límites normales, debido a una retirada inadecuada de la arena después de la vibración y a la calcinación de la sílice en la superficie de las piezas fundidas.

Monóxido de carbono. Durante el mantenimiento de los cubilotes y con ocasión de las perturbaciones de la ventilación de los procesos se registran niveles de monóxido de carbono extremadamente peligrosos. También pueden observarse niveles excesivos en los túneles de enfriamiento. Se han asociado asimismo exposiciones a monóxido de carbono a la fusión en cubilotes y a la combustión del material de carbono contenido en los moldes de arena húmeda. Igualmente puede producirse exposición a dióxido de azufre de origen desconocido, debido quizá a la presencia de contaminantes de azufre en el molde.

Humos metálicos. En las operaciones de fusión y colada se producen humos metálicos. Para extraerlos hay que instalar campanas compensadoras encima de los puestos de colada. De vez en cuando se observan exposiciones excesivas a humos de plomo en talleres de fundición de hierro, y de forma generalizada en los de fundición de latón; los humos de plomo en la fundición gris provienen de la contaminación con plomo de la chatarra de hierro utilizada como materia prima.

Principales sectores y procesos - II

Los productos de fundición gris suelen ser piezas grandes, como bloques de motores. Con el tamaño aumentan los peligros físicos del trabajo y la dificultad de los problemas de control del polvo. Figura 91.1 • Diagrama de flujo de la producción de automóviles.

Principales sectores y procesos - I

Fundición de metales férreos 

La fundición, o colada de metales, consiste en el vertido de metal fundido en una cavidad de un molde resistente al calor, que tiene la forma exterior, o negativa, del modelo del objeto metálico deseado. El molde puede contener un macho para determinar las dimensiones de una cavidad interna en el objeto metálico final. El trabajo de fundición consta de los siguientes pasos básicos: 

• confección de un modelo del artículo deseado en madera, metal, plástico u otro material; 

• confección del molde vertiendo arena y un aglomerante alrededor del modelo, y compactándola o dejando que se endurezca; 

• extracción del modelo, introducción de cualquier macho necesario y montaje del molde; 

• fusión y afino del metal en un horno;

• colada del metal fundido en el molde; 

• enfriamiento de la pieza metálica fundida; 

• separación del molde y el macho de la pieza metálica fundida por el procedimiento de extracción con punzón (si se trata de piezas pequeñas) y mediante rejillas vibrantes (extracción por vibración) o chorro de agua abrasiva, 

• eliminación del metal sobrante (por ej., el metal del bebedero, esto es, el canal por el que el metal fundido entra en el molde) y la arena calcinada de la pieza de fundición terminada (limpieza o eliminación de rebabas) mediante chorreado con granalla de acero, picado manual y esmerilado.

Los talleres de fundición de metales férreos son característicos de la industria del automóvil, para la cual producen bloques, culatas y otros componentes del motor. Hay dos tipos básicos de talleres de este tipo: las fundiciones de hierro gris y las de hierro dúctil. Las fundiciones de hierro gris utilizan chatarra de hierro o arrabio (lingotes nuevos) para hacer piezas de fundición de hierro normales. Las fundiciones de hierro dúctil añaden magnesio, cerio u otros aditivos (denominados generalmente aditivos de cuchara ) a las cucharas de metal fundido antes de la colada para hacer piezas de fundición nodular o maleable. Los diferentes aditivos tienen poca influencia en las exposiciones que se producen en los lugares de trabajo.

Normalmente, en los talleres de fundición se utilizan cubilotes o bien hornos de inducción. Un cubilote es un horno alto vertical, abierto por arriba, con puertas de bisagras en la parte inferior. Se carga por la parte superior con capas alternas de coque, caliza y metal; el metal fundido se extrae por el fondo. El horno de inducción funde el metal haciendo circular una corriente eléctrica de elevada intensidad por unas bobinas de cobre situadas en la parte exterior. Con ello se induce una corriente eléctrica en los bordes exteriores de la carga metálica, calentándose el metal debido a la alta resistencia eléctrica de esta carga. La fusión se desarrolla desde el exterior de la carga hacia el interior.

Los moldes se suelen hacer de arena húmeda (arena silícea, polvo de carbón, arcilla y aglomerantes orgánicos), la cual se vierte alrededor del modelo, compuesto normalmente por dos partes, y después se compacta. Esta tarea puede hacerse de forma manual o mecánica sobre una cinta transportadora. A continuación, se retira el modelo y se ensambla el molde mecánica o manualmente. El molde debe tener un bebedero

Si la pieza ha de tener un hueco en el interior, se introduce un macho en el molde. Los machos pueden hacerse de resinas termoestables de fenol-formaldehído (o similares) mezcladas con arena, que después se calienta (método de la caja caliente), o de mezclas de uretano y arena solidificadas con aminas, que se endurecen a temperatura ambiente (método de la caja fría). La mezcla de resina y arena se vierte en una caja de machos que tiene una cavidad con la forma deseada para el macho.

INDUSTRIA DEL AUTOMOVIL Y EL MATERIAL DE TRANSPORTE - II

Las plantillas suelen ser predominantemente masculinas. En Estados Unidos, por ejemplo, la proporción de hombres es de un 80 %. La tasa de empleo femenina es más alta en trabajos de tapicería y otros de tipo ligero. Las oportunidades de acceso del trabajo manual a puestos de trabajo administrativo, técnico y profesional son limitadas, si bien, los supervisores de cadenas de montaje suelen proceder de las unidades de producción y mantenimiento. Un 20 % de los trabajadores pertenecen a oficios especializados, aunque la proporción varía considerablemente, desde menos del 10 % en las operaciones de montaje hasta casi el 50 % en las de estampación. Debido a las contracciones de los niveles de empleo en el decenio de 1980, la edad media de los trabajadores a finales del decenio de 1990 excede de los 45 años, generalizándose la contratación de nuevos trabajadores únicamente a partir de 1994.

Tabla 91.1 • Procesos de producción para la fabricación de automóviles.

INDUSTRIA DEL AUTOMOVIL Y EL MATERIAL DE TRANSPORTE - I

Perfil general Dentro de la industria del automóvil y el material de transporte, pueden distinguirse los siguientes sectores:
• automóviles y vehículos de transporte ligeros
• camiones semipesados y pesados
• autobuses
• maquinaria agrícola y de construcción
• carretillas industriales
• motocicletas.
La cadena de montaje característica del vehículo terminado se apoya en diversas instalaciones en las que se fabrican las piezas y componentes. Estos componentes pueden producirse en la empresa matriz o comprarse a otras empresas. La industria del automóvil tiene un siglo de existencia. La producción de los sectores norteamericano, europeo y (desde la segunda Guerra Mundial) japonés se ha ido concentrando en un puñado de empresas que mantienen actividades de montaje en América del Sur, Africa y Asia para las ventas a estos mercados. El comercio internacional de vehículos terminados ha crecido intensamente desde el decenio de 1970, y el tráfico comercial de material original y de piezas de recambio procedentes de países en desarrollo es cada vez más importante.

La fabricación de camiones pesados, autobuses y maquinaria agrícola y de construcciónes una actividad distinta de la producción de automóviles, aunque algunos constructores de automóviles fabrican para ambos mercados y hay empresas que producen tanto maquinaria agrícola como de construcción. En estas líneas de productos se utilizan grandes motores diesel en lugar de motores de gasolina. Los ritmos de producción son normalmente más lentos, los volúmenes pequeños y los procesos menos mecanizados.

Los tipos de instalaciones, los procesos de producción y los componentes habituales en relación con los automóviles se indican en la Tabla 91.1. La Figura 91.1 presenta el diagrama de flujo típico de la producción de automóviles. En este sector se distinguen varias actividades industriales: montaje de vehículos de motor y sus carrocerías, montaje de carrocerías de camiones y autobuses, piezas y accesorios de vehículos de motor, fundición de hierro y acero, fundición de metales no férreos, estampación de componentes de automóviles, forja de hierro y acero, equipo eléctrico para motores, adornos, tapicería y guarnecidos, y otras. El número de personas que trabajan en la fabricación de piezas es superior al de las que trabajan en el montaje. Todos estos procesos se apoyan en actividades de diseño de los vehículos y de construcción y mantenimiento de la planta y el equipo, así como en departamentos de administración y dirección, y en un departamento de distribución y reparaciones. En Estados Unidos, el número de personas que trabajan en concesionarios, estaciones de servicio y centros mayoristas de venta de piezas de recambio para automóviles, duplica al de las que se dedican a actividades de fabricación.

CUESTIONES AMBIENTALES Y DE SALUD PUBLICA - Gráfica 1

Tabla 90.5 • Resumen de las Emisiones para Contaminantes Atmosféricos Peligrosos (NESHAP) de Estados Unidos en las instalaciones de construcción y reprocesado.

CUESTIONES AMBIENTALES Y DE SALUD PUBLICA - Gráfica 2

Tabla 90.6 Riesgos químicos característicos de los procesos de fabricación.

CUESTIONES AMBIENTALES Y DE SALUD PUBLICA - III

Las normativas en materia de ruido han seguido caminos parecidos. La Administración Federal de Aviación de los Estados Unidos y la Organización de Aviación Civil Internacional han fijado una serie de objetivos estrictos para lograr mejoras en la reducción de los niveles de ruido generados por los motores de aviación (p. ej.: la Ley sobre Capacidad y Ruido en los Aeropuertos Norteamericanos de 1990). Las compañías aéreas tienen la alternativa de sustituir los aparatos más antiguos, como los Boeing 727 o los McDonnell Douglas DC-9 (aparatos de la Etapa 2, según las definiciones de la OACI) por aparatos de la nueva generación, o remotorizar y modernizar estos aviones dotándoles de “silenciadores”. La retirada del servicio de los ruidosos aviones de la Etapa 2 será obligatoria en los Estados Unidos el 31 de diciembre de 1999, fecha de entrada en vigor de las normativas de la Etapa 3.

Otro riesgo de las actividades aeroespaciales es la amenaza de caída de objetos, como residuos, piezas de aviones y satélites. La frecuencia con que se producen estas caídas es variable, pero la más habitual es el denominado “hielo azul”, originado por fugas en los sistemas de drenaje de los lavabos de los aviones, permitiendo el escape de residuos que se congelan en el exterior del avión y terminan por desprenderse y caer. Las autoridades aeronáuticas están considerando la implantación de normativas que exijan inspecciones adicionales para corregir las fugas existentes en los citados sistemas de drenaje. Otros riesgos, como los producidos por los restos de satélites en vuelo, pueden resultar peligrosos en determinados casos (p. ej.: cuando se trate de instrumentos radiactivos o de fuentes de alimentación), aunque el riesgo que suponen para la población en general es extremadamente bajo.

Muchas compañías han constituido organizaciones para abordar la cuestión de la reducción de emisiones. Ya se han establecido los correspondientes objetivos en materia ambiental y se han puesto en vigor las políticas oportunas. La gestión de las autorizaciones, el transporte y manejo seguro de los materiales, su desecho y tratamiento requieren el concurso de ingenieros, técnicos y administradores. 

Ingenieros especialistas en medio ambiente, ingenieros químicos y demás técnicos trabajan como administradores e investigadores. Además, el objeto de los programas no es otro que ayudar a la eliminación de las fuentes de emisiones químicas y de ruido en las fases de diseño o de proceso.

CUESTIONES AMBIENTALES Y DE SALUD PUBLICA - Gráfica 3

Tabla 90.7 Prácticas características relativas al control de emisiones.

CUESTIONES AMBIENTALES Y DE SALUD PUBLICA - II

Las normativas sobre emisiones químicas afectan esencialmente a todos los procesos químicos, a los motores y a las unidades de potencia auxiliares, a las actividades de los vehículos utilizados para el repostaje y el servicio de rampa. Por ejemplo, en Los Angeles, para conseguir la reducción de los niveles de ozono y de monóxido de carbono a nivel del suelo que establecen las normas de la Ley de Limpieza del Aire, sería necesario reducir a la mitad las operaciones de vuelo del aeropuerto internacional de Los Angeles para el año 2005 (Donoghue 1994). Las emisiones allí generadas serán controladas a diario para mantener los límites de las emisiones totales de compuestos orgánicos volátiles y de monóxido de carbono por debajo de los valores totales permitidos. En Suecia se ha gravado con un nuevo impuesto a todos los aviones que emitan dióxido de carbono, debido a su incidencia potencial sobre el calentamiento del planeta. En otros lugares, este tipo de normas han originado la práctica eliminación total del desengrasado a vapor por medio de disolventes clorados, como el tricloroetano, por sus elevadas emisiones procedentes del desengrasado destilado en abierto, por su potencial destructor de la capa de ozono y por la toxicidad del 1,1,1-tricloroetano.

Quizá la normativa de más amplia implantación hasta la fecha es la Norma Aeroespacial Nacional sobre Emisiones para Contaminantes Atmosféricos Peligrosos (NESHAP) de 1995, promulgada por la Agencia Norteamericana de Protección del Medio Ambiente, en el ámbito de las Enmiendas a la Ley de Limpieza del Aire de 1990. Según la norma, toda actividad aeroespacial debe cumplir con la media alcanzada por las 12 mejores de cada 100 prácticas actuales de control vigentes en los Estados Unidos, para así reducir la emisión de contaminantes generada en los procesos con mayores índices de emisión. La fecha límite de esta norma es septiembre de 1998. Los procesos y materiales más afectados son la recogida manual y la limpieza mediante lavado, los imprimadores y las capas superficiales, el decapado de pinturas y los agentes enmascaradores de fresado químico. La normativa permite la modificación o el control de los procesos y obliga a las autoridades locales al cumplimiento de sus requisitos en cuanto a material, equipos, prácticas y registros. La importancia de estas normas consiste en la imposición de las mejores prácticas posibles sin apenas tener en cuenta los costes para cada constructor aeroespacial. Como se muestra en la Tabla 90.5, imponen un cambio total: utilización de materiales de limpieza con disolventes con baja presión de vapor, revestimientos que contengan pocos disolventes y tecnología de equipos de aplicación. Se exceptúan los casos en que la seguridad del personal o de los productos (por riesgo de incendios, etc.) podría verse amenazada. En las Tablas 90.6 y 90.7, respectivamente, aparecen resúmenes de las prácticas más habituales en materia de riesgos químicos y de control de emisiones, consecuencia de las normativas ambientales sobre las actividades de construcción y de mantenimiento en los Estados Unidos. En su mayor parte, las normativas europeas no se ocupan del tema de las emisiones atmosféricas tóxicas, aunque sí de la eliminación de toxinas, como el cadmio, contenidas en algunos productos, y de la gradual eliminación de los compuestos destructores de la capa de ozono. En los Países Bajos, por ejemplo, los operadores están obligados a justificar el empleo de cadmio como elemento esencial para la seguridad en vuelo.

CUESTIONES AMBIENTALES Y DE SALUD PUBLICA - I

Las industrias aeroespaciales se han visto notablemente afectadas por el enorme incremento de las normativas en materia de medio ambiente y de ruidos, que empezaron inicialmente a aplicarse en Estados Unidos y en Europa a partir del decenio de 1970. La Ley de Limpieza de las Aguas, la Ley de Limpieza del Aire y la Ley de Recuperación y Conservación de los Recursos, en Estados Unidos, y las Directivas correspondientes de la Unión Europea han originado voluminosas normativas locales para cumplir con los objetivos marcados en materia de calidad ambiental. Por lo general, estas normativas fomentan la utilización de la mejor tecnología existente, ya se trate de materiales o procesos nuevos, o de equipos de control de los aviones en vuelo más bajo próximos a aeropuertos. Además, hay asuntos de carácter universal, como el calentamiento del planeta y la destrucción de la capa de ozono, que están obligando a que se introduzcan cambios en las actividades tradicionales: por ejemplo, la prohibición del uso de productos químicos como los clorofluorocarburos, salvo en casos excepcionales. La antigua legislación apenas afectó a la industria aeroespacial hasta el decenio de 1980. El crecimiento constante del sector y la concentración de actividades en las proximidades de los aeropuertos y las áreas industrializadas hizo necesaria su regulación. El sector experimentó una revolución en cuanto a programas para el seguimiento y la gestión de emisiones tóxicas lanzadas al medio ambiente en un intento de garantizar la seguridad. El tratamiento de las aguas residuales procedentes de los trabajos de acabado de metales y de mantenimiento de aeronaves se convirtió en algo habitual en las grandes plantas. La segregación de residuos peligrosos, así como su clasificación, declaración y su posterior tratamiento antes de ser desechados se instituyeron como prácticas habituales en sustitución de los rudimentarios programas existentes. Los programas para la limpieza de vertederos se convirtieron en asuntos económicos de primer orden para muchas empresas ya que los costes aumentaron a muchos millones en cada caso. A finales del decenio de 1980 y principios del de 1990, las emisiones contaminantes a la atmósfera, que constituían más del 80 % de las emisiones totales procedentes de las empresas que construyen y operan con aviones, se convirtieron en el centro de la atención legislativa. La Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) estableció normas relativas a las emisiones de los motores en 1981 (OACI 1981).

Efectos de los materiales compuestos sobre la salud - Gráfica 1

Tabla 90.3 • Consideraciones toxicológicas de los principales componentes de las resinas utilizadas en los materiales compuestos para aplicaciones aeroespaciales.

Efectos de los materiales compuestos sobre la salud - Gráfica 2

Tabla 90.4 Riesgos derivados de la utilización de productos químicos en la industria aeroespacial.

Efectos de los materiales compuestos sobre la salud

Los fabricantes aeronáuticos de los sectores civil y militar cada vez dependen más de los materiales compuestos para la construcción de componentes tanto internos como estructurales. Las generaciones de materiales compuestos han ido integrándose progresivamente en los procesos de construcción de todos los sectores, sobre todo en el de la defensa, donde son especialmente valorados por sus cualidades de escasa detectabilidad por parte de los radares. Este medio de fabricación que ha avanzado tan rápidamente es representativo del problema del desplazamiento de los esfuerzos en materia de salud pública por parte de la tecnología de diseño. Los riesgos específicos e inherentes a los componentes de lona o resina de los materiales compuestos antes de su combinación y del curado de las resinas difieren de los riesgos derivados de los materiales ya curados. Además, los materiales parcialmente curados (preimpregnados) pueden conservar las características peligrosas de los componentes de la resina durante los diversos pasos que lleva la fabricación de una pieza de material compuesto (AIA 1995). Las consideraciones toxicológicas de las principales categorías de resinas se recogen en la Tabla 90.3.

El tipo y el grado de riesgo que suponen los materiales compuestos depende básicamente del trabajo específico y del grado de curado de la resina a medida que el material pasa de ser una lona o resina húmeda a ser una pieza seca. La liberación de componentes volátiles de la resina puede ser significativa antes de (y durante) la reacción inicial de la resina y del agente de curado, aunque también puede darse durante el procesado de los materiales que pasen por más de un nivel de curado. La liberación de estos componentes es mayor en condiciones de temperatura elevada o en zonas de trabajo con ventilación deficiente, y sus niveles abarcan desde meros indicios hasta moderados. La exposición de la piel a los componentes de la resina en el estado previo al curado suele ser un factor importante en el riesgo total, por lo que debe tenerse en consideración.

Las emanaciones procedentes de productos de degradación de las resinas puede tener lugar durante diversas operaciones de mecanizado en las que se genera calor en las superficies del material curado. Los productos de degradación aún no están plenamente caracterizados, aunque tienden a variar su estructura química en función de la temperatura y del tipo de resina. Pueden generarse partículas al mecanizar materiales endurecidos o al cortar materiales preimpregnados que contengan restos de materiales de resinas liberados al mover los materiales. Cuando la ventilación aspirante del autoclave no es capaz de eliminar del entorno de trabajo los gases producidos por el secado en hornos, porque el diseño o el funcionamiento son inadecuados, se produce un riesgo por exposición a esos gases. No debe olvidarse que los polvos procedentes de nuevos materiales textiles que contienen fibra de vidrio, Kevlar, grafito o revestimientos de boro/óxidos metálicos, se consideran unánimemente capaces de producir reacciones fibrogénicas de nivel ligero a moderado; hasta la fecha no ha podido caracterizarse su potencia relativa. Además, la información sobre la contribución relativa de polvos fibrogénicos de varias operaciones de mecanización aún sigue investigándose. Las diversas actividades con materiales compuestos y los riesgos asociados han sido caracterizados (AIA 1995) y se recogen en la Tabla 90.4.

CONTROLES Y EFECTOS SOBRE LA SALUD - II

La concentración y las combinaciones de sustancias químicas son también complejas y muy variables. En los trabajos atrasados que se realizan fuera de la secuencia normal pueden utilizarse materiales peligrosos y no contar con los necesarios controles técnicos o con las medidas personales de protección adecuadas. Las variaciones en las prácticas laborales de cada persona y el tamaño y la configuración de las diferentes estructuras de avión puede repercutir notablemente en la exposición a situaciones de riesgo. Las variaciones en las exposiciones a disolventes entre los trabajadores que efectúan tareas de limpieza en los depósitos alares de combustible de un avión, han sobrepasado dos órdenes de magnitud, debido en parte a los efectos del tamaño corporal en el flujo del aire de dilución en espacios extremadamente reducidos.

Las situaciones de riesgo potencial deben ser identificadas y caracterizadas, y antes de que los materiales o los procesos entren en la zona de trabajo o lleguen a ponerse en práctica deben aplicarse los controles necesarios. Antes de empezar el trabajo hay que elaborar, establecer y documentar unas normas de obligado cumplimiento sobre utilización segura. Cuando la información resulte incompleta, se asumirá el riesgo razonable más alto y se tomarán las medidas de protección oportunas. Deben realizarse con cierta frecuencia y regularidad estudios de higiene industrial para garantizar que los controles son los adecuados y que funcionan correctamente.

La dificultad para caracterizar los riesgos de exposición en los puestos de trabajo de la industria de construcción aeroespacial requiere una estrecha cooperación entre higienistas, expertos clínicos, toxicólogos y epidemiólogos (véase la Tabla 90.2). Es esencial que trabajadores y directivos estén bien informados. Debe alentarse a los trabajadores para que informen de cualquier síntoma, y formarse a los supervisores para que estén atentos a cualquier señal o síntoma de exposición. El control biológico de las exposiciones puede ser de gran ayuda para el control del aire donde las exposiciones son muy variables o donde la exposición cutánea es notable. El seguimiento biológico puede utilizarse también para determinar si los controles son efectivos en la reducción de la absorción de contaminantes a través de la piel por parte de los trabajadores. Deberá efectuarse de manera rutinaria un análisis de los datos médicos por si revelaran algún patrón de síntomas y molestias.

Pintar hangares, fuselajes y depósitos de combustible puede suponer el concurso intensivo de numerosos sistemas generadores de altos volúmenes de gases de escape, durante los trabajos intensivos de pintura, sellado y limpieza. La exposición a sustancias residuales y la incapacidad de estos sistemas para alejar de los trabajadores los flujos de aire requieren por lo común el empleo de aparatos adicionales de respiración. La ventilación aspirante localizada es necesaria en los trabajos de pintura pequeños, el tratamiento de metales y la limpieza con disolventes, en los trabajos químicos en el laboratorio y la aplicación de capas de algunos plásticos. La ventilación por dilución sólo es adecuada en las zonas en las que el empleo de sustancias químicas sea mínimo, o como una ayuda a la ventilación aspirante localizada. Un intercambio de aire significativo durante el invierno puede dar lugar a una excesiva sequedad en el aire interior. Los sistemas de aspiración mal diseñados y que dirigen un flujo excesivo de aire frío hacia las manos o la espalda de los trabajadores (en áreas dedicadas al montaje de pequeñas piezas) pueden empeorar los problemas de brazos, cuello y manos. En las grandes y complejas zonas dedicadas a la construcción aeronáutica debe prestarse atención a la correcta ubicación de las entradas y salidas del sistema de ventilación para evitar que arrastren contaminantes.

La construcción de precisión característica de los productos de la industria aeroespacial requiere entornos de trabajo despejados, organizados y bien controlados. Los contenedores, los bidones y los depósitos que contienen sustancias químicas deben llevar etiquetas que avisen de la peligrosidad potencial de sus contenidos. La información relativa a primeros auxilios estará disponible en todo momento y lugar. En las FTS o en cualquier otro tipo de ficha similar deberá figurar también información sobre respuestas antes emergencias y control de vertidos. Las áreas donde los trabajos sean potencialmente peligrosos deberán estar bien anunciadas mediante carteles y el acceso a las mismas controlado y comprobado.

CONTROLES Y EFECTOS SOBRE LA SALUD - I

Cada vez es mayor la demanda en el mercado para que la industria aeroespacial reduzca el tiempo del flujo de desarrollo de productos, aunque al mismo tiempo se impone la utilización de materiales que cumplan criterios de rendimiento cada vez más limitados y en ocasiones contradictorios. Es posible que la aceleración en la producción y en las pruebas de los productos terminados haga que el desarrollo de procesos y de materiales desplace el desarrollo paralelo de tecnologías de salud ambiental. A lo que puede llegarse es a contar con una serie de productos probados y homologados, pero cuyos efectos sobre la salud y su impacto ambiental son conocidos insuficientemente. Normativas como la Ley de Control de Sustancias Tóxicas (TSCA) de los Estados Unidos requiere: a) la comprobación de los nuevo materiales; b) el desarrollo de análisis de laboratorio prudentes para pruebas de investigación y desarrollo; c) la limitación de importaciones y exportaciones de ciertas sustancias químicas, y d) el control de los estudios sobre la seguridad, la salud y el medio ambiente, así como los archivos de las propias empresas sobre cualquier efecto de importancia sobre la salud debidos a exposición a sustancias químicas.

El aumento de la utilización de fichas técnicas de seguridad (FTS) ha facilitado a los profesionales de la salud la información necesaria para controlar las exposiciones a las sustancias químicas. Con todo, sólo existen fichas con datos toxicológicos completos para unos pocos centenares de los miles de materiales en uso, con el consiguiente reto para los toxicólogos y los higienistas industriales. Debe emplearse en la medida de lo posible una ventilación aspirante localizada y otros controles técnicos para poder controlar la exposición, sobre todo cuando se trate con productos químicos poco conocidos o con índices de contaminación inadecuadamente determinados en su generación. Los aparatos de respiración pueden pasar a un segundo plano si se respaldan con un programa de gestión de la protección respiratoria bien planificado y rigurosamente observado. Deben elegirse aparatos de respiración y otros equipos de protección personal que ofrezcan una adecuada y total protección, sin que su utilización resulte incómoda para los trabajadores.

Ha de informarse de manera eficaz a todos los trabajadores sobre los riesgos y su control antes de introducir cualquier producto nuevo en la zona de trabajo. Puede hacerse mediante presentaciones verbales, boletines, vídeos u otros medios de comunicación. El método es importante para lograr el éxito al introducir un producto químico nuevo en la zona de trabajo. En las áreas dedicadas a la construcción aeroespacial es frecuente la rotación de los trabajadores, de los materiales y de los procesos de trabajo. La información sobre los riesgos debe entenderse, por tanto, como un proceso continuo. Las comunicaciones por escrito han demostrado su escasa eficacia en este sector si no se cuenta con medios más dinámicos, como pueden ser las reuniones por equipos o las presentaciones en vídeo.

Siempre se ha de estar preparado para responder a las preguntas que puedan plantear los trabajadores. Los ambientes muy complejos desde el punto de vista químico son característicos de las plantas de construcción aeronáutica, especialmente las zonas de montaje. Se requieren esfuerzos intensos, entusiastas y bien planificados en materia de higiene industrial para reconocer y caracterizar los riesgos asociados a la presencia simultánea o correlativa de gran número de productos químicos, muchos de los cuales no han sido sometidos a las pruebas adecuadas para determinar si tienen efectos nocivos para la salud. Los higienistas deben prestar atención a los contaminantes liberados en forma física sobre los cuales no advierte el proveedor y que, por tanto, no figuran en las FTS. Por ejemplo, la aplicación y retirada constante de bandas de materiales compuestos parcialmente curados puede liberar mezclas de resina y disolvente en forma de aerosol que no se medirán eficazmente con métodos de control de vapores.

Riesgos para la salud y la seguridad y métodos de control - III

Los principales riesgos relacionados con la construcción de piezas plásticas fabricadas a base de materiales compuestos, se deben a la exposición química a componentes de resinas sin reaccionar y a disolventes, durante la extensión de capas en mojado. Un motivo de especial preocupación es la utilización de aminas aromáticas como reactivos en las resinas poliimídicas y como endurecedores en sistemas a base de resinas epoxídicas. Se sabe, o se sospecha, que la gran mayoría de algunos de estos compuestos son cancerígenos para el ser humano y de otros se tiene la sospecha. Tienen también otra serie de efectos tóxicos. La naturaleza sumamente reactiva de estos sistemas de resinas, sobre todo las epoxídicas, aumenta las sensibilidades cutánea y respiratoria. El control de los riesgos durante las operaciones de extendido de capas en mojado deberá contemplar la ventilación local y la utilización generalizada de equipos protección personal para evitar el contacto con la piel. Los trabajos de extendido de capas en los que se empleen láminas previamente impregnadas no suelen entrañar ningún riesgo de exposición a partículas en la atmósfera, pero debe protegerse la piel. Una vez curadas, estas piezas son relativamente inertes, y no entrañan los riesgos de sus reactivos. El mecanizado convencional de piezas, no obstante, puede provocar molestias e irritaciones debidas al polvo y a los materiales compuestos utilizados como refuerzo (grafito, fibra de vidrio, etc.). A menudo resulta necesaria la ventilación local de los trabajos de mecanizado.

Entre los riesgos para la salud que entrañan los trabajos de prueba están las radiaciones (rayos X o rayos gamma) producidas en las inspecciones radiográficas y los ruidos generados en las pruebas finales de productos. Los trabajos radiográficos deberían incluir rigurosos programas de seguridad contra las radiaciones, junto con la correspondiente formación, control de las etiquetas de identificación y análisis periódicos. Las cámaras de inspección radiográfica deben construirse con puertas dotadas de dispositivos de enclavamiento, con luces de aviso de funcionamiento, dispositivos de corte de emergencia y barreras apropiadas. Las celdas o zonas destinadas a la realización de pruebas de productos terminados, sobre todo en el caso de los motores de turbina, deberían acondicionarse acústicamente. Los niveles de ruido detectados en las consolas de control deben controlarse para que no superen los 85 dBA. También deberán adoptarse las medidas oportunas para evitar cualquier acumulación de gases de escape y de vapores de combustibles o disolventes en la zona de pruebas.

Además de los riesgos mencionados para actividades concretas, existen otros, como la exposición a disolventes de limpieza, pinturas, plomo y las actividades relacionadas con la soldadura. Los disolventes para limpieza están presentes en todas las actividades de construcción. Hoy día los disolventes a base de cloro y flúor se están sustituyendo por otros a base de aguarrás, alcohol o hidrocarburos de una fracción del petróleo, debido a la toxicidad de aquéllos y a sus efectos reductores de la capa de ozono. Aunque el último goza de mayor aceptación desde el punto de vista ambiental, es también peligroso por su inflamabilidad. Deberá limitarse la cantidad presente en el lugar de trabajo de cualquier disolvente inflamable o combustible y utilizar siempre las contenidas en recipientes homologados que cuenten con medidas adecuadas de protección y extinción de fuegos. A veces se utiliza plomo como lubricante de troqueles para los trabajos de forjado de las superficies aerodinámicas. En tal caso, y debido a su toxicidad, deberá efectuarse un programa de monitorización y control exhaustivo del plomo. Son numerosos los tipos de soldadura convencional que se emplean en los trabajos de construcción, en los que siempre es preciso evaluar las emanaciones metálicas, la radiación ultravioleta y la exposición al ozono. La necesidad de este tipo de controles dependerá de los parámetros concretos de cada actividad y de los metales que se utilicen.

Riesgos para la salud y la seguridad y métodos de control - II

Los trabajos de acabado metálico, el fresado químico y la galvanización suponen la exposición a concentraciones de ácidos, bases y electrolitos de los depósitos al aire libre. La mayoría de los baños contienen elevadas concentraciones de metales disueltos. Aunque la composición y las condiciones operativas de los baños (concentración, temperatura, agitación, dimensiones) son diferentes, casi todos ellos necesitarán algún tipo de ventilación local para controlar los niveles de emanaciones, gases y vapores en suspensión en la atmósfera. A efectos de control, se utilizan diversos modelos de cubiertas laterales de tipo ranurado. Las organizaciones de carácter técnico, como la Conferencia Americana de Higienistas Industriales del Gobierno (ACGIH) y el American National Standards Institute (ANSI), disponen de diseños de ventilación y pautas de funcionamiento para los diferentes tipos de baño. La naturaleza corrosiva de estos baños obliga a utilizar protecciones tanto para la piel como para los ojos (gafas contra salpicaduras, pantallas faciales, guantes, mandiles, etc.) durante la realización de trabajos en las proximidades de esos depósitos. Tambien deben estar disponibles en todo momento para emergencias las duchas y los dispositivos para lavados oculares.

La soldadura mediante haz de electrones y el taladrado mediante láser también suponen un riesgo por radiación para los trabajadores. La soldadura mediante haz de electrones genera una radiación secundaria por rayos X (efecto bremsstrahlung). Las cámaras de soldadura son, en cierto modo, un tubo de rayos X inútil. Es decisivo que la cámara, o el material en el que está construida, contenga algún tipo de protección que reduzca la radiación a los niveles más bajos posibles. Suele hacerse con protecciones de plomo. Han de realizarse periódicamente estudios sobre la radiación. Los rayos láser entrañan riesgos (térmicos) para la piel y los ojos; también existe riesgo potencial por exposición a emanaciones metálicas producidas por la evaporación de los metales base. Los trabajos con láser que entrañan riesgo de radiación deben aislarse y confinarse, en la medida de lo posible, a cámaras con dispositivos de enclavamiento. Debe seguirse con todo rigor un programa completo. La ventilación local es imprescindible siempre que se generen emanaciones metálicas.

Riesgos para la salud y la seguridad y métodos de control - I

Los riesgos para la salud asociados a la construcción de motores para aviación están básicamente relacionados con la toxicidad de los materiales empleados y la potencial exposición a los mismos. El aluminio, el hierro y el titanio no se consideran muy tóxicos; el cromo, el níquel y el cobalto son más problemáticos. Ciertos compuestos y estados de valencia de estos tres últimos metales han demostrado sus cualidades cancerígenas tanto en animales como en seres humanos. Sus formas metálicas son consideradas, por lo general, menos tóxicas que sus formas iónicas, que suelen estar presentes en los baños para el acabado metálico y en los pigmentos para pinturas.

Durante el mecanizado convencional, la mayoría de las operaciones se efectúan con refrigerantes o fluidos de corte que reducen al mínimo la generación de vapores y de polvo en suspensión al aire. A excepción del esmerilado en seco, los metales no suelen presentar riesgos por inhalación, aunque sí resulta preocupante la inhalación de las emanaciones de los refrigerantes. En las piezas de los motores de turbina se llevan a cabo labores de esmerilado para suavizar los contornos y conseguir las dimensiones definitivas de las superficies aerodinámicas; para ello suelen utilizarse pequeños esmeriladores manuales. Cuando el esmerilado se realiza en aleaciones de cromo, níquel o cobalto, es preciso disponer de un sistema local de ventilación: mesas de aspiración invertida y dispositivos de esmerilado autoventilados. La dermatitis y los efectos del ruido son otros riesgos asociados al mecanizado convencional. La piel de los trabajadores entra en contacto, en varios niveles, con los refrigerantes y con los fluidos de corte durante los trabajos de reparación, inspección y retirada de piezas. En algunos casos, si el contacto cutáneo se repite origina diversas formas de dermatitis, que por lo general se reducirán al utilizar guantes, cremas protectoras y al mantener unos hábitos higiénicos adecuados. A menudo también hay unos niveles de ruido elevados durante los trabajos de mecanizado aleaciones de paredes delgadas y alta resistencia, debido al rechinado de las herramientas y a las vibraciones de las piezas. Todo ello puede controlarse hasta cierto punto empleando herramientas de mayor rigidez, insonorizando los materiales, modificando los parámetros de las máquinas y manteniendo a punto las herramientas. De lo contrario, será preciso el empleo de equipos de protección personal (p. ej.: auriculares, tapones para los oídos).

Los riesgos para la seguridad asociados a los trabajos de mecanizado convencional comportan posibles lesiones físicas debidas a los movimientos realizados en el punto de actividad, el ajuste y la transmisión motriz. El control se consigue por métodos como las defensas fijas, dispositivos de enclavamiento con mecanismos de cierre en las puertas de acceso, las cortinas de luz, las alfombrillas de contacto y mediante la formación y sensibilización del personal. Cuando se realicen operaciones de mecanización, la protección ocular deberá ser permanente para evitar las posibles lesiones producidas por partículas y esquirlas proyectadas al aire, así como por posibles salpicaduras de fluidos refrigerantes y disolventes.

Inspección y pruebas

Para asegurar la fiabilidad de los motores de aviación se llevan a cabo muchos procedimientos de inspección, prueba y control de calidad, durante su construcción y una vez acabado el producto. Entre los métodos habituales de inspección no agresiva cabe destacar el radiográfico, el ultrasónico, el de partículas magnéticas y el de penetración fluorescente. Se utilizan para detectar grietas o fisuras en el interior de las piezas. Una vez ensamblados, los motores se someten a pruebas por lo común en células instrumentales de prueba para su posterior entrega al cliente.

Actividades de construcción

En la construcción de motores para aviación intervienen prácticamente todas las actividades relacionadas con la metalurgia y la mecanización, entre ellas: forja en caliente (discos de compresor, superficies aerodinámicas); fundición (componentes estructurales, bastidores de motor); esmerilado; mandrinado; torneado; taladrado; fresado; cizallado; serrado; fileteado; soldadura normal; soldadura de latón; etc. Entre los procesos asociados cabe destacar: acabado de metales (anodización, cromado, etc.); galvanizado; tratamiento calórico y pulverización térmica (llama, plasma). La resistencia y gran dureza de las aleaciones empleadas, junto con sus complejas formas y sus holguras de precisión, requieren un mecanizado más difícil y riguroso que el propio de otros sectores industriales. 

Algunos de los procesos metalúrgicos más exclusivos de este sector son los fresados químico y electroquímico, la mecanización por descargas eléctricas, el taladrado mediante láser y la soldadura por haz de electrones. Los fresados químico y electroquímico suponen la retirada de metal de grandes superficies de forma que se mantenga o se cree un contorno. Las piezas, dependiendo de su aleación específica, se sumergen en baños controlados de altas concentraciones ácidas, cáusticas o electrolíticas. El metal se retira por la acción química o electroquímica. El fresado químico se emplea a menudo tras el forjado de las superficies aerodinámicas para conseguir el grosor especificado, manteniendo un contorno concreto.

El mecanizado por descargas eléctricas y el taladrado mediante láser se emplean habitualmente para practicar orificios de pequeño diámetro o dar contornos intrincados a los metales duros. En los componentes de las cámaras de combustión y de las turbinas es donde más se utilizan esos orificios, a efectos de refrigeración. La retirada del metal se lleva a cabo mediante la acción termomecánica de alta frecuencia producida por descargas de chispa eléctrica. El proceso se realiza en un baño de aceite mineral dieléctrico. El electrodo actúa a modo de imagen inversa del corte deseado. 

La soldadura por haz de electrones se utiliza para la unión de piezas donde se requiere una soldadura de penetración profunda, en geometrías de difícil acceso. La soldadura se genera dirigiendo un haz de electrones acelerado al interior de una cámara de vacío. La energía cinética generada por los electrones al golpear sobre la pieza de trabajo, se transforma en calor para efectuar la soldadura. 

En la fabricación de materiales plásticos compuestos o bien se aplican técnicas de acumulación “en mojado”, o se utilizan tejidos previamente impregnados. Con la acumulación en mojado, la mezcla viscosa de resinas sin curar se extiende sobre el molde de la herramienta bien mediante pulverización o mediante el empleo de brochas. El material de refuerzo por fibras se aplica manualmente a la resina, añadiendo más resina para dar uniformidad y adaptarse al contorno de la herramienta. Una vez finalizada la aplicación se somete a la presión y temperatura de un autoclave. Los materiales impregnados previamente son láminas semirrígidas, listas para utilizar y parcialmente curadas de materiales compuestos a base de resina y fibra. El material se corta a la medida, se moldea a mano según el contorno y la forma de la herramienta y se cura posteriormente en un autoclave. Las piezas curadas se mecanizan de manera convencional y se instalan en el motor.

Materiales de construcción

Los motores de aviación están construidos fundamentalmente de componentes metálicos, aunque en los últimos años se han incorporado materiales plásticos compuestos en la fabricación de determinadas piezas. Para las partes donde es decisivo que confluyan la resistencia y la ligereza (componentes estructurales, secciones de compresor, bastidores de motor), se emplean diversas aleaciones de aluminio y titanio. Las aleaciones de cromo, níquel y cobalto se emplean donde se requiere una resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas (cámara de combustión y secciones de turbina). En las partes intermedias se emplean numerosas aleaciones de acero. 

Dado que la minimización del peso de una aeronave es un factor decisivo para reducir los costes de los ciclos operativos (maximización de la carga de pago y minimización del consumo de combustible), han empezado a incorporarse nuevos materiales compuestos como sustitutos ligeros de aluminio, titanio y ciertas aleaciones de acero en zonas estructurales y conductos donde no se produce la exposición a elevadas temperaturas. Básicamente, estos materiales compuestos están hechos de poliimida, epoxi y otros sistemas a base de resinas, reforzados mediante fibras de grafito o fibra de vidrio entretejida.

CONSTRUCCION DE MOTORES DE AVIACION

La construcción de motores de aviación, tanto de pistón como de turbina, exige la transformación de las materias primas en máquinas de una fiabilidad y precisión extremas. La combinación del transporte aéreo y de unos entornos operativos sometidos a enormes tensiones requiere la utilización de una amplia gama de materiales muy resistentes. Se utilizan métodos de construcción tanto convencionales como exclusivos.

Controles de procedimiento

Los controles de procedimiento se utilizan cuando los controles técnicos y los equipos de protección personal no resultan prácticos ni eficaces. Es el menos utilizado de los métodos de protección, aunque es eficaz si se emplea correctamente. En este tipo de control la superficie de trabajo se considera como un área restringida, a la que tiene acceso únicamente el personal necesario durante unos procesos de mantenimiento concretos. La protección contra caídas se consigue mediante procedimientos escritos sumamente estrictos que cubren la identificación de la exposición al riesgo, la comunicación y las acciones individuales. Se trata de procedimientos que mitigan la exposición de la mejor manera posible en circunstancias muy concretas. Deben ser localmente específicos y abordar cada riesgo concreto. Raramente se utilizan para el trabajo sobre plataformas, ni en la fase de construcción ni en la de mantenimiento, aunque sí se utilizan en trabajos de mantenimiento efectuados sobre las superficies del avión.

Equipos de protección personal (EPP) - Gráficas 2

Figura 90.4 • Zonas de protección contra caídas del sistema de desconexión rápida sobre el ala de un Boeing 747.

Equipos de protección personal (EPP) - Gráficas 1

Andamio de motor, con protección frente a caídas, para trabajadores especialistas en motores de avión.

Figura 90.3 • Sistema de desconexión rápida sobre el ala de un Boeing 747.

Equipos de protección personal (EPP)

Los EPP contra caídas constan de un arnés de cuerpo entero con un cabo enganchado a un cable salvavidas del barandillado o a cualquier otro tipo de anclaje adecuado. Se trata de sistemas utilizados habitualmente para frenar la caída, aunque pueden emplearse también con sistemas de sujeción contra las caídas.

Los sistemas de amortiguación de caídas se utilizan sobre todo al trabajar sobre plataformas en las cuales los controles técnicos resultan ineficaces, generalmente por las propias limitaciones del proceso de trabajo. También se utilizan para trabajar sobre las superficies del avión, debido a las dificultades logísticas asociadas a los controles técnicos. Los aspectos más problemáticos de los sistemas de amortiguación de caídas y del trabajo sobre las superficies del avión son la distancia de caída con respecto a la movilidad del personal y el peso añadido a la estructura del avión para sostener el sistema. La cuestión del peso puede eliminarse si el sistema se diseña de manera que se ancle a algún lugar de la instalación en torno a la superficie del avión, en vez de a la propia estructura del aparato; no obstante, también esto supone una limitación a la capacidad protectora contra las caídas en la ubicación de la propia instalación. En la Figura 90.2 se muestra un andamio portátil utilizado como sistema de amortiguamiento de caídas. Los sistemas de este tipo se emplean en tareas de mantenimiento más que en las de construcción (aunque se usan en ciertos momentos de la fase de construcción).

Un sistema de sujeción contra caídas está diseñado de manera que el personal no pueda caer por el borde de una superficie. Son sistemas muy parecidos a los de amortiguación, ya que todos los componentes son los mismos; ahora bien, los de sujeción limitan la libertad de movimientos de la persona, que no puede llegar lo suficientemente cerca del borde de la superficie como para caerse. De los sistemas de protección personal, los de sujeción son los preferidos tanto para trabajos de mantenimiento como de construcción, ya que evitan cualquier lesión por las caídas y no precisan de labores de rescate. Su uso no está extendido ni en el trabajo sobre plataformas ni sobre las superficies del avión, debido a las dificultades que entraña el diseño de sistemas que permitan la libertad de movimientos que los trabajadores necesitan para desarrollar su tarea, a la vez que su acceso al borde de la superficie queda restringido. Son sistemas que reducen el problema del peso y de la eficacia al trabajar sobre las superficies del avión, ya que no requieren la resistencia necesaria en los de amortiguamiento. En el momento de imprimir esta publicación, sólo existe un tipo de avión (el Boeing 747) que disponga de un sistema de sujeción contra caídas incorporado a su estructura (véanse las Figuras 90.3 y 90.4).

Hay un cable salvavidas horizontal enganchado a unos ajustes permanentes de la superficie alar, creando así seis zonas de protección. Los trabajadores conectan un cabo de 1,5 m a unas anillas en forma de “D” o a las extensiones de cincha que corren a todo lo largo del cable salvavidas, desde la zona 1 hasta la zona 4, y que son fijas en las zonas 5 y 6. El sistema permite acceder solamente al borde del ala, evitando así la posibilidad de caer desde la superficie de la misma.