Sierras Circulares: Soluciones Para El Corte de Metal HERRAMIENTAS. Elija el disco adecuado. Paola Andrea Ruiz Rojas Periodista Metal Actual

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1 40 HERRAMIENTAS Foto: Sierras Circulares: Soluciones Para El Corte de Metal Paola Andrea Ruiz Rojas Periodista Metal Actual Elija el disco adecuado. El ritmo de producción actual, los tiempos de entrega limitados y la exigencia en los procedimientos y buenas prácticas de manufactura, ha llevado a las industrias dedicadas a producir maquinaria y herramienta, a crear soluciones que permitan facilitar los procesos productivos. Desde siempre, el corte de materiales se ha constituido en todo un reto para las industrias del sector, ya que la elección acertada de las herramientas y maquinarias para tal fin, definen no sólo la calidad y facilidad del corte, sino los tiempos de producción que se dedican al mismo. Los discos, son herramientas utilizadas para realizar cortes en materiales diversos como la madera, el plástico y el metal, precisamente en la industria metalmecánica, los discos o sierras circulares se utilizan específicamente para cortar perfilería, aluminio, acero y materiales no férricos como cobre, bronce y latón.

2 HERRAMIENTAS 41 Cada disco, está constituido por un cuerpo o núcleo circular dotado en su periferia de una serie de dientes cortantes, cuya configuración en cuanto a número, calidad, densidad y distribución, varía de un disco a otro dependiendo del tipo, la forma y el espesor del material que se vaya a cortar. Las sierras circulares utilizadas en corte de metal, son fabricadas en acero rápido, con aleaciones especiales de cromo, vanadio, wolframio y cobalto. Este tipo de de adiciones a los discos de acero rápido, ha dado lugar a generaciones de discos con características y usos específicos. Discos de Acero Rápido Los discos de este tipo, son fabricados como su nombre lo índica, en acero rápido de alta velocidad o HSS (High Speed Steel) -por sus siglas en inglés-, dicho material que es el resultado de la aleación del acero normal con elementos como el molibdeno, cobalto o el wolframio y que fue descubierto en 1897 por el Ingeniero Frederik Winslow Taylor, posee gracias a su composición, altos niveles de dureza, gran resistencia al desgaste por altas temperaturas, máxima resistencia a la compresión, buena tenacidad y excelente propiedades de corte. En el mercado se puede encontrar varias clases de acero rápido, cada uno de ellos con cualidades diferentes otorgadas por el tipo de elemento presente en ellos. Dentro de los más comercializados están: Disco de HSS/DMo5 (M2) Son discos fabricados en acero super rápido de wolframio molibdeno. El Mo (molibdeno), se hace presente en la composición del acero en un 5 por ciento, mientras que el wolframio en un 6.4 por ciento. La presencia del Mo ayuda a reducir la fragilidad, aumenta el límite de deformación elástica y la resistencia mecánica, mientras que el wolframio que es un excelente formador de carburos duros, permite mejorar la tenacidad del disco y aumenta la resistencia a la tracción. Los discos de sierras hechos con este tipo de acero, son aptos para corte en metales y aleaciones cuya dureza esté comprendida entre 500 N/mm2 y 800 N/mm2 1. Se pueden utilizar en maquinas tronzadoras manuales, semiautomáticas y automáticas para cortar perfilería abierta, redonda o cuadrada. Ángulos de Corte de los Disco HSS - DMo5 de Molibdeno Material γ α Acero (<700 N/mm) Acero (>700 N/mm) 15 8 Acero inoxidable 12 8 Latón Cobre Bronce Aluminio Hierro fundido 10 6 Zinc 12 8 Fuente: Catalogo Julia Utensili Disco de Super CX/ HSS Co5 Son fabricados en acero super rápido de wolframio molibdeno y cobalto. El alto porcentaje de cobalto (5 por ciento) presente en el acero, obstaculiza el engrosamiento del grano a altas temperaturas, lo que le otorga una capacidad elevada de corte y dureza. Este tipo de discos, está recomendado especialmente para cortar acero inoxidable, ya que ofrece buena resistencia mecánica. Igualmente son aptos para mecanizar metales no ferrosos, martensíticos, austeníticos y exóticos con dureza superior a los 800 N/mm2, en presentaciones de perfiles macizos o barras perforadas. Pueden utilizarse en tronzadoras manuales, semiautomáticas o automáticas. Foto: Ángulos de Corte de los Disco HSS - Co5 de Cobalto. Material γ α Acero inoxidable 12 8 Acero (>800 N/mm) 15 8 Inconel 12 8 Titanio 12 8 Fuente: Catalogo Julia Utensili El corte de metal se debe hacer con discos de sierra específicos para tal fin. De otro lado, es importante mencionar que los diversos avances tecnológicos en esta materia, han permitido además, crear y fabricar discos de HSS con revestimientos y tratamientos especiales, que los hace más versátiles y posibilita su uso en materiales de difícil trabajo. Tal

3 42 HERRAMIENTAS es el caso de los discos con tratamiento especial ov antigripante, uno de los más usados actualmente y que mediante una oxidación controlada en la superficie del disco, produce una capa de óxido de hierro (Fe 304) que incrementa la capacidad de auto lubricación de la hoja, lo que repercute en un incremento en la velocidad de corte, mejora en el acabado de la pieza trabajada y duración del disco. Su uso generalmente es para trabajos de corte común, aunque es incompatible químicamente con metales como el aluminio, el cobre, el bronce y sus aleaciones. Existen también, los discos con recubrimiento de cromo que son utilizados en máquinas de altas revoluciones para el corte de materiales con alto grado de contaminación, así como aquellos revestidos con titanio que otorga al disco, propiedades especiales como dureza -2200/ 2400 HV-, baja conductividad térmica y bajo coeficiente de fricción, características que reducen la formación de rebabas y velocidades de corte 50 por ciento superiores a las sierras convencionales. Estos discos pueden ser utilizados para corte de acero inoxidable, aceros duros, aleaciones de acero, mezcla acero plástico. Diámetro Espesor NÚMERO DE DIENTES Y SU FORMA Paso (mm) T3 T4 T5 T6 T7 78 T9 T10 T11 T12 T14 T BW 140BW 110HZ 90HZ 70HZ BW 160BW 130HZ 100HZ 80HZ 64HZ BW 160BW 110HZ 80HZ BW 180BW 140HZ 120HZ 90HZ 80HZ BW 200BW 160HZ 128HZ 110HZ 100HZ 80HZ 64HZ BW 220BW 180HZ 140HZ 120HZ 110HZ 90HZ BW 220BW 180HZ 160HZ 140HZ 120HZ 94HZ BW 240BW 200HZ 160HZ 140HZ 120HZ 100HZ 80HZ 70HZ BW 250BW 200HZ 170HZ 128HZ 120HZ BW 280BW 220HZ 180HZ 160HZ 140HZ 120HZ 110HZ 90HZ 80HZ 70HZ BW 220HZ 190HZ 160HZ 140HZ 110HZ 100HZ 80HZ 80HZ BW 250HZ 200HZ 160HZ 120HZ 110HZ 100HZ 80HZ BW 260HZ 220HZ 160HZ 130HZ 110HZ 90HZ BW 230HZ 180HZ 140HZ 120HZ 100HZ HZ 260HZ 200HZ 160HZ 130HZ 104HZ BW 330HZ 270HZ 210HZ 164HZ 140HZ BW 340HZ 280HZ 220HZ 170HZ 140HZ BW 360HZ 300HZ 220HZ 180HZ 150HZ BW 380HZ 320HZ 240HZ 190HZ 160HZ

4 Foto: En el mercado existen muchas marcas de discos de sierra, cada una tiene características que pueden solucionar los problemas de corte en la industria metalmecánica. Dentado En Los Discos De Acero Rápido El tipo de dentado que se utiliza define no sólo en cuáles superficies puede o no ser utilizado un disco, sino que además garantiza la calidad del corte y el buen desempeño de la herramienta. Dentados A y Aw Se encuentran sobre todo en hojas de espesor fino con pasos que oscilan entre entre 0.8 y 3 mm. Su característica principal es una acentuada arista de corte que reduce el vano de descarga. La utilización de discos con este tipo de dentado se hace usualmente en labrados de mecánica de precisión y aquellos trabajos donde no es necesaria una evacuación de virutas.

5 44 HERRAMIENTAS Dentado B y Bw Son los dentados más comúnmente utilizados para cortar materiales ferrosos. Gracias a que tienen un vano de descarga más amplio que los dientes tipo A, pueden labrar materiales con secciones mayores. Los de tipo Bw, son dientes destalonados alternativamente con los que se divide la viruta en dos partes. Este tipo de dentado es recomendable para el trabajo o corte de elementos tubulares y perfiles con secciones de 3 a 4 mm. Dentado C En los discos, el dentado tipo C se realiza alternando dientes devastadores altos y destalonados en ambos lados, y dientes acabadores o bajos con diferencia de 0.2 a 0.3 mm. Esta forma de distribución de los dientes permite quebrar la viruta en tres partes anchas aproximadamente 1/3 del espesor de la sierra. La evacuación correcta y a tiempo de las virutas garantiza la vida útil del disco. Velocidad de Corte y Avance Es importante aclarar que velocidad de corte y velocidad de avance son dos conceptos diferentes, la primera hace referencia a la rotación de la hoja, y la segunda, al descenso del cabezal de la cortadora. Sin embargo, ambas corte y avance- deben controlarse para optimizar el proceso de mecanizado, ya que no ser así, se incurre en procesos defectuosos que repercuten directamente en el corte. Por ejemplo, si la rotación de la hoja es demasiado elevada respecto al descenso de la cabeza de la cortadora se produce un efecto de pulido y no un corte, esto además desgasta la hoja, si por el contrario la velocidad de descenso en demasiado elevada respecto a la rotación de la hoja no se da el tiempo necesario para la evacuación de la viruta, aspecto que ocasionará el rompimiento de la hoja. Velocidades de corte y avance para discos de acero rápido (V) (Az) Materiales Velocidad de Corte (m/min) Avance/ Diente (mm) C10, C15, St34, aceros hasta 500 N/mm2 30 / 50 0,03 / 0,06 C20, C40, 15Cr3, 16MnCr5, aceros hasta 800 N/mm2 38NCD4, 50CrV4, 14NiCr14, aceros hasta N/mm2 20 / 40 0,03 / 0,04 15 /25 0,02 / 0,03 Acero inoxidable 10 / 30 0,01 / 0,03 Dentado BR Es creado específicamente para el corte de tubería y materiales macizos con una resistencia mecánica media alta. Los discos con dentado tipo BR, poseen un número doble de aristas los que mejora notablemente el acabado y reduce el desgaste en las aristas laterales del disco. Fundición 30 / 50 0,04 / 0,05 Aluminio (sección maciza) y aleaciones 600 / 900 0,04 / 0,09 Aluminio (perfil) y aleaciones 800 / ,03 / 0,07 Bronce y Cobre 200 / 300 0,04 / 0,06 Latón 400 / 600 0,04 / 0,08 Materiales sintéticos 60 / 150 0,04 / 0,08

6 Foto: Catalogo Julia Utensili El disco en bruto es llevado automáticamente a un horno a una temperatura de C y luego, en el tratamiento de temple anti-deformación, se enfría rápidamente a 60 C. Finalmente y, después del afilado, los discos se convierten en herramientas muy eficientes para el corte de metales ferrosos y no ferrosos. De igual forma, es preciso aclarar que existen discos de sierra conocidos como multi-material, hechas para trabajar en varios tipos de material, desde la madera, hasta los metales. La Elección Correcta Para elegir el disco de sierra adecuado se deben tener en cuenta los siguientes aspectos Diámetro: Lo más usual es encontrar discos desde 150 hasta 600 milímetros, pero para reconocer cuál es el que mejor se adapta a los requerimientos de corte, es preciso seguir normas tan simples como que el espesor máximo del material aserrado sea un cuarto de diámetro de la herramienta. De otro lado, el plato porta sierra no debe ocupar más de una tercera parte del disco, y dicha dimensión debe conocerse antes de la elección del tamaño del mismo. Número de dientes y paso dentado: Según los expertos, cuanto más grueso sea el material, mayor debe ser el paso dentado y menor el numero de dientes, mientras que si el material a aserrar es más delgado, menor debe ser el paso y mayor el número de dientes.

7 46 HERRAMIENTAS Hojas de sierra de carburo con revestimiento múltiple para corte de metal. Ángulos de corte: Los dos ángulos principales son el de ataque o ángulo Y, que varía entre 6 grados negativo- y 35 grados positivo-, y el ángulo simple. Los elementos de juicio para elegir el ángulo correcto tienen que ver con la calidad del aserrado, el tipo y la dureza de material, así como la velocidad de avance y la posición del disco frente al material a aserrar. Foto: Según los expertos, la preferencia de este tipo de discos para el corte de metal se debe entre otros aspectos, a que poseen una vida útil más larga, ya que permiten el re afilado, no generan contaminación, ni segundos procesos, y son más versátiles, pues pueden ser utilizados en varios tipos de metales. Selección de pasos Tubos y perfiles estructurales Barras solidas Avz=0,05 0,08 mm/z Avz < 0,08 mm/z Avz >0,08 mm/z d s T s T d T T 20 mm 1 mm 3 > 1 mm 4 20 mm 5,5 30 mm 1,5 mm 5 > 1,5 mm 5,5 30 mm 7 40 mm 2 mm 6 > 2 mm 7 40 mm 8 50 mm 4 mm 6 > 4 mm 7 50 mm 9 60 mm 4 mm 7 > 4 mm 8 60 mm mm 3 mm 7 > 3 mm 8 70 mm mm 4 mm 8 > 4 mm mm mm 4 mm 8 > 7 mm mm mm 7 mm 10 > 5 mm mm mm 5 mm 10 > 5 mm mm mm 4 mm 10 > 4 mm mm Fuente: Catalogo Julia Utensili

8 Foto: En el mercado existen muchas marcas de discos de sierra, cada una tiene características que pueden solucionar los problemas de corte en la industria metalmecánica. La duración, productividad y efectividad de los discos de corte, depende principalmente de una adecuada selección, en donde los factores anteriormente mencionados deben tenerse en cuenta para sacar el máximo provecho y capacidad de trabajo de cada disco de sierra. Citas 1) N/mm2 = Newton por milímetro cuadrado. Fuentes John Jairo Peña. Director Comercial, Sierras y Equipos. directorcomercial@sierrasyequipos.com Rafael Quintero. Asesor Comercial Sierras y Equipos. directorcomercial@sierrasyequipos.com Diógenes Barrantes. Gerente General COMAFIL, Herramientas y Afilados Ltda. diobarqui@hotmail.com Oficina Española de Patentes y Marcas, Número de Publicación Catálogo Discos para Sierra, Hitachi chrono18/docs/sierra_circular_de_acero_rapido hss litografia/