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1. Sierra cinta
La sierra cinta es una tira metálica dentada, larga, estrecha y flexible,
soldada de acuerdo al diámetro de los volantes de la máquina, para cortar
metal por fricción.
Poseen distintos tipos de dientes, los cuales tienen medidas especifícas
que se ajustan a cada material, también presentan un índice de corte con
el que el operario establece el tiempo que debe gastar dicho proceso de
acuerdo a la dureza del metal.
Las hojas de la sierra tienen ciertas características comunes, incluyendo
la forma de los dientes, el espaciado entre los mismos y su disposición.
La forma de los dientes tiene que ver con la configuración geométrica de
cada diente de corte. El espaciado entre dientes es la distancia entre
dientes adyacentes, proporciona el espacio para la formación de viruta por
los dientes de corte adyacentes. La disposición dentada (trincado) permite
que el corte sea más amplio que el ancho de la sierra misma; de otra forma
la hoja se podría pegar a las paredes de la hendidura hecha por la sierra
cinta.
2.
Tipos de cierra cinta
Existen tres tipos de sierra cinta para corte de metal, cada una con
funciones especificas.
- Acero al carbono. Hojas con dientes templados, construidas con una
sola pieza de acero al carbono. Destinadas al corte de madera y alimentos.
-
Bimetálicas. Tienen una fabricación especial, en la que un hilo de
acero rápido es soldado electrónicamente a un fleje de acero. El fleje
contiene 4% de cromo y esta desarrollado para tolerar cargas mecánicas y
dinámicas, presenta alta resistencia a la fatiga y al desgaste que la hace
ideal para cortar metales de todo tipo: ferrosos y no ferrosos, aceros
aleados en alta temperatura, aleaciones de alta dureza, acero de
herramienta y acero inoxidable.
-
Carburo de tungsteno. Hojas en las que la punta de los dientes es de
carburo. Esta herramienta esta desarrollada para el corte de aleaciones de
gran resistencia y donde se requieren altos rendimientos en los procesos
de corte.
Las cintas presentan diferentes tipos de dientes, de acuerdo al material
a cortar, en general, a mayor espesor del material, menor será el número
de dientes; y por el contrario, a menor espesor del material, mayor será
el número de dientes.
El tamaño del diente está en función del tipo de dentado utilizado, paso
constante (distancia uniforme entre las puntas de los dientes, tamaño y
altura de dientes iguales) para cortes en general; o paso variable
(distancia variable entre las puntas de los dientes, tamaño y altura de
dientes variables) para reducir los niveles de vibración y ruido; además
de la cantidad de dientes por pulgada y el ancho de la cinta (medida desde
la punta del diente hasta el lomo de la hoja).
A continuación se muestra el método para seleccionar los dientes por
pulgada que deben emplearse en función de la forma y dimensión del
material.
Tabla 1. Selección de dientes
3. Corte de metal con sierra cinta
El aserrado es un procedimiento de corte en frío (por fricción) por medio
del cual se secciona el metal formando una hendidura estrecha dentro de la
pieza de trabajo mediante arranque de pequeñas virutas.
En la mayoría de las operaciones de aserrado, la pieza de trabajo se
mantiene estática y la hoja de la sierra se mueve respecto a ésta. Existen
tres tipos básicos de aserrado de acuerdo al movimiento de la cinta: a)
con segueta, b) con sierra cinta y c) con sierra circular.

El aserrado con cinta implica un movimiento lineal continuo que utiliza
una sierra cinta hecha en forma de banda flexible sinfín con dientes en
uno de sus bordes. La máquina aserradora tiene un mecanismo de transmisión
con poleas para mover y guiar continuamente la sierra cinta delante de la
pieza de trabajo.
Hay tres tipos de máquinas de corte con cinta sinfín, cada una con
funciones y cuidados específicos, de acuerdo a un tipo de trabajo especial
en máquinas de corte: vertical, horizontal y angular (40° - 60°).
Se utiliza un fluido para corte (agua y aceite con aditivos basados en
azufre, cloro o fósforo), el cual es un líquido que se aplica directamente
a la operación de maquinado para mejorar el desempeño del corte. Los dos
problemas principales que atienden los fluidos para corte son:
- La
generación de calor en las zonas de corte y fricción y
- la fricción en las
interfaces herramienta-viruta y herramienta-pieza de trabajo.
Además de la remoción de calor y la reducción de la fricción, los fluidos
para corte brindan beneficios adicionales como: lavado delas virutas,
reducción de la temperatura de la pieza de trabajo para un manejo más
fácil, disminuir las fuerzas de corte y los requerimientos de potencia,
mejorar la estabilidad dimensional de la pieza de trabajo y optimizar el
acabado superficial.
La pieza de trabajo debe estar sujeta firmemente con prensas para evitar
daños a la maquinaria, a la sierra cinta y al operario.
Toda cinta nueva debe ser ablandada antes de ser usada, a fin que ofrezca
un mejor rendimiento de trabajo y para que la punta del diente no se rompa
fácilmente.
El ablande de la cinta consiste en generar un desgaste natural (radio
extremadamente fino en las aristas de corte en la punta de los dientes).
Para materiales fáciles de corte como el acero al carbono.
- Seleccionar la velocidad recomendada de la hoja de sierra cinta para
el material a cortar
-
Reducir el avance en aproximadamente 50% de lo indicado para los
primeros 30 minutos de corte.
-
Después de ese tiempo, aumentar gradualmente el avance hasta alcanzar
el valor nominal de corte recomendado.
- Evitar la vibración.
Para materiales difíciles de cortar como aleaciones a base de níquel,
aceros templados, aceros de herramientas y aceros inoxidables.
- Seleccionar la velocidad recomendada de la hoja de sierra cinta para
el material a cortar.
- Reducir el avance en aproximadamente 75% de lo indicado para los
primeros 20 a 30 minutos de corte.
- Después de ese tiempo, aumentar el avance hasta alcanzar el valor
nominal de corte recomendado.
-
Evitar la vibración.
El equipo de corte consta de siete elementos fundamentales: cinta (que
realiza el corte), motor (mueve los volantes), volantes (el principal
recibe el impulso del motor y el secundario es arrastrado por la cinta),
guías (guían y alinean la cinta cuando se encuentra en funcionamiento para
que no se tuerza), bombas hidráulicas (suministran la fuerza necesaria
para el acondicionamiento de las prensas y el cabezal de corte), bombas de
refrigeración (bombean líquido refrigerante para enfriar y lubricar la
cinta) y prensas (ejercen presión sobre el material que se va a cortar).
El operario debe utilizar guantes y gafas de seguridad para evitar
accidentes por la rebaba en los bordes y la viruta resultante.
La separación entre volantes es variable, con el fin de poder regular la
tensión de la cinta, la cual se destensa al final del trabajo.
La forma de la viruta indican las condiciones de corte:
4. Índice de corte
Además del conocer el tipo de dentado para cada espesor, se debe conocer
el índice de corte, el cual indica el tiempo que se debe emplear para
cortar determinada pieza; éste se mide en centímetros cuadrados por minuto
(cm²/min) y se determinado por la dureza del material y la velocidad del
corte.
En el mercado existen tablas que indican los tiempos de corte
establecidas por la industria de acuerdo al tipo de material.
Tabla 2. Velocidad e índice de corte para distintos materiales.
Material
|
Dimensión de la pieza ancho
(cuadrado sólido) / diámetro (redondo sólido)
|
50 – 125 mm
|
Norma ABNT / AISI / SAE
|
Dureza
|
VC (velocidad) m/min
|
IC (índice de corte) cm²/min
|
Aceros al carbono
|
1005 – 1012
|
150 HB
|
79 – 91
|
77 – 103
|
1015 – 1026
|
150 HB
|
76 – 88
|
71 – 97
|
1030 – 1055, A36
|
175 HB
|
55 – 67
|
52 – 58
|
1060 – 1095
|
200 HB
|
49 – 61
|
39 – 52
|
Aceros rápidos
|
M1, M2, M7, M10
|
225 HB
|
30 – 40
|
19 – 26
|
M3, M4, M30 – M47
|
225 HB
|
20 – 30
|
13 – 19
|
T1, T2, T6
|
250 HB
|
34 – 40
|
19 – 26
|
T15
|
250 HB
|
18 – 27
|
13 – 19
|
T4, T5
|
252 HB
|
27 – 37
|
13 – 19
|
Aceros níquel cromo molibdeno
|
4320
|
175 HB
|
61 – 73
|
45 – 58
|
4340
|
200 HB
|
55 – 67
|
39 – 52
|
8115, 8615, 8145, 8625 – 8637
|
175 HB
|
61 – 73
|
45 – 58
|
8640 – 8660, 8740
|
200 HB
|
55 – 73
|
39 – 52
|
8720, 8822
|
200 HB
|
61 – 73
|
45 – 58
|
9310
|
175 HB
|
49 – 58
|
19 – 26
|
9430 – 9445
|
200 HB
|
55 – 67
|
39 – 52
|
Aceros de herramientas de trabajo en frío
|
A2 – A6, A8 – A10
|
200 HB
|
55 – 67
|
19 – 26
|
D2 – D7, A7
|
250 HB
|
20 – 30
|
13 – 19
|
O1, O2, O6, O7
|
200 HB
|
55 – 67
|
26 – 39
|
Aceros de herramientas de trabajo en caliente
|
H10 – H19, H21 – H42, P20
|
200 HB
|
40 – 49
|
19 – 26
|
L2, L6
|
200 HB
|
52 – 64
|
19 – 26
|
S1, S7
|
200 HB
|
40 – 49
|
19 – 26
|
Aceros inoxidables austeníticos
|
201, 202, 301 – 308, 321, 347
|
150 HB
|
30 – 37
|
19 – 26
|
A286, 309, 310, 314, 316, 317, 330
|
175 HB
|
21 – 24
|
10 – 13
|
Aceros inoxidables ferríticos
|
405, 409, 430, 434, 436, 442, 446
|
175 HB
|
24 - 30
|
19 – 26
|
Aceros inoxidables martensíticos
|
403, 410, 420, 422, 501, 502
|
175 HB
|
19 – 26
|
19-26 |
440A-C, 414, 431
|
225 HB
|
27 – 30
|
19 – 26
|
Para calcular el mejor avance de corte, primero se determina el área del
material a cortar, posteriormente en base al tipo de material, la forma de
la sección transversal y del índice de corte, se obtiene el tiempo de
corte para la pieza de trabajo dada.
Donde TC = tiempo
de corte; A = área de sección del material; IC = índice de corte
Corte de cuadrado y redondo sólidos:
Por ejemplo, para un redondo de 3” de acero inoxidable austenítico 316,
se tiene que:
- Material: acero inoxidable austenítico 316
- Forma de sección: redondo
- Dimensión: 3” (76.2 mm)
- Velocidad de corte: 21 – 24 m/min * 1 (factor)
- Índice de corte (IC): 10 – 13 cm²/min * 1 (factor)
- Área (A): 45.60 cm²
- Tiempo de corte (TC) = 45.60 cm² ÷ 13 cm²/min = 3.51 min
Para cortar dimensiones mayores, multiplicar la velocidad indicada en la
Tabla 2 anterior por los factores de la siguiente tabla de acuerdo a la
dimensión a cortar.
Corte de otras dimensiones
|
Dimensión (mm)
|
Factor
|
< 13
|
1.20
|
13 – 25
|
1.10
|
25 – 50
|
1.07
|
50 – 125
|
1
|
125 – 250
|
0.92
|
250 – 600
|
0.85
|
> 600
|
0.75
|
Corte de tubos y perfiles
estructurales:
Se procede del mismo modo, se calcula el área del material, se selecciona
el dentado (Tabla 1), velocidad e índice de corte (Tabla 2); después se
multiplica la velocidad y el índice de corte (disminuyendo la velocidad y
aumentando el tiempo de corte) por los factores de la siguiente tabla.
Factor de corrección
|
Espesor de pared (mm)
|
2.5
|
2 – 5
|
2
|
6 – 10
|
1.7
|
12 – 15
|
1.4
|
20 – 25
|
1.2
|
30 – 60
|
Cuando se corte en seco, reducir la velocidad de corte entre 40 – 50% (en
base a la Tabla 1).