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Sierras Circulares: Soluciones Para El Corte de MetalPaola Andrea Ruiz RojasPeriodista 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 cor-tes 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 fé-rricos como cobre, bronce y latón.

Foto: www.tewkesburysaw.co.uk

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HERRAMIENTAS

Cada disco, está constituido por un cuerpo o núcleo cir-cular dotado en su periferia de una serie de dientes cor-tantes, cuya configuración en cuanto a número, calidad, densidad y distribución, varía de un disco a otro depen-diendo del tipo, la forma y el espesor del material que se vaya a cortar.

Las sierras circulares utilizadas en corte de metal, son fa-bricadas en acero rápido, con aleaciones especiales de cromo, vanadio, wolframio y cobalto. Este tipo de de adi-ciones a los discos de acero rápido, ha dado lugar a ge-neraciones de discos con características y usos específicos.

Discos de Acero RápidoLos 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 Frede-rik Winslow Taylor, posee gracias a su composición, altos niveles de dureza, gran resistencia al desgaste por altas temperaturas, máxima resistencia a la compresión, bue-na tenacidad y excelente propiedades de corte.

En el mercado se puede encontrar varias clases de acero rápido, cada uno de ellos con cualidades diferentes otor-gadas 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 wolfra-mio – molibdeno. El Mo (molibdeno), se hace presente en la composición del acero en un 5 por ciento, mien-tras 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, mien-tras que el wolframio que es un excelente formador de

El corte de metal se debe hacer con discos de sierra específicos para tal fin.

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mcarburos 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/mm21. 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) 18° 10°Acero (>700 N/mm) 15° 8°Acero inoxidable 12° 8°Latón 15° 15°Cobre 20° 10°Bronce 12° 10°Aluminio 25° 10°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 engro-samiento del grano a altas temperaturas, lo que le otor-ga una capacidad elevada de corte y dureza. Este tipo de discos, está recomendado especialmente para cortar acero inoxidable, ya que ofrece buena resistencia mecá-nica. Igualmente son aptos para mecanizar metales no ferrosos, martensíticos, austeníticos y exóticos con dure-za superior a los 800 N/mm2, en presentaciones de per-files macizos o barras perforadas. Pueden utilizarse en tronzadoras manuales, semiautomáticas o automáticas.

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

De otro lado, es importante mencionar que los diversos avances tecnológicos en esta materia, han permitido además, crear y fabricar discos de HSS con revestimien-tos y tratamientos especiales, que los hace más versátiles y posibilita su uso en materiales de difícil trabajo. Tal

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HERRAMIENTAS

es el caso de los discos con tratamiento especial ov antigripante, uno de los más usados actual-mente y que mediante una oxidación controla-da 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 traba-jada y duración del disco. Su uso generalmente es para trabajos de corte común, aunque es in-compatible 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 al-tas revoluciones para el corte de materiales con alto grado de contaminación, así como aquellos revestidos con titanio que otorga al disco, pro-piedades especiales como dureza -2200/ 2400 HV-, baja conductividad térmica y bajo coefi-ciente de fricción, características que reducen la formación de rebabas y velocidades de corte 50 por ciento superiores a las sierras convenciona-les. Estos discos pueden ser utilizados para corte de acero inoxidable, aceros duros, aleaciones de acero, mezcla acero plástico.

Diá

met

ro

Esp

esor NÚMERO DE DIENTES Y SU FORMA

Paso (mm)T3 T4 T5 T6 T7 78 T9 T10 T11 T12 T14 T16

175 1.2 1.5 2.0 180BW 140BW 110HZ 90HZ 70HZ

200 1.0 1.2 1.5 1.8 2.0 2.5 200BW 160BW 130HZ 100HZ 80HZ 64HZ

210 2.0 200BW 160BW 110HZ 80HZ

225 1.2 1.5 1.8 1.9 2.0 2.5 220BW 180BW 140HZ 120HZ 90HZ 80HZ

250 1.2 1.6 2.0 2.5 3.0 250BW 200BW 160HZ 128HZ 110HZ 100HZ 80HZ 64HZ

275 1.6 2.0 2.5 3.0 280BW 220BW 180HZ 140HZ 120HZ 110HZ 90HZ300 2.0 2.5 3.0 3.5 300BW 220BW 180HZ 160HZ 140HZ 120HZ 94HZ315 2.0 2.5 3.0 300BW 240BW 200HZ 160HZ 140HZ 120HZ 100HZ 80HZ 70HZ325 2.0 2.5 3.0 320BW 250BW 200HZ 170HZ 128HZ 120HZ350 2.0 2.5 3.0 3.5 350BW 280BW 220HZ 180HZ 160HZ 140HZ 120HZ 110HZ 90HZ 80HZ 70HZ370 2.5 3.0 3.5 280BW 220HZ 190HZ 160HZ 140HZ 110HZ 100HZ 80HZ 80HZ400 2.5 3.0 3.5 4.0 310BW 250HZ 200HZ 160HZ 120HZ 110HZ 100HZ 80HZ425 2.5 3.0 3.5 4.0 320BW 260HZ 220HZ 160HZ 130HZ 110HZ 90HZ450 3.0 3.5 4.0 350BW 230HZ 180HZ 140HZ 120HZ 100HZ500 3.0 3.5 4.0 5.0 310HZ 260HZ 200HZ 160HZ 130HZ 104HZ525 3.5 4.0 410BW 330HZ 270HZ 210HZ 164HZ 140HZ550 3.5 4.0 440BW 340HZ 280HZ 220HZ 170HZ 140HZ570 4.0 5.0 450BW 360HZ 300HZ 220HZ 180HZ 150HZ600 4.0 5.0 460BW 380HZ 320HZ 240HZ 190HZ 160HZ


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.

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Dentado En Los Discos De Acero RápidoEl 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 desem-peño 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 caracterís-tica principal es una acentuada arista de corte que re-duce 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.

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HERRAMIENTAS

• Dentado B y Bw

Son los dentados más comúnmente utilizados para cor-tar materiales ferrosos. Gracias a que tienen un vano de descarga más amplio que los dientes tipo A, pueden la-brar 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.

Velocidad de Corte y AvanceEs importante aclarar que velocidad de corte y veloci-dad 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, am-bas –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 de-masiado 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 velo-cidad 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 rom-pimiento de la hoja.

Velocidades de corte y avance para discos de acero rápido

Materiales

(V) (Az)

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 20 / 40 0,03 / 0,04

38NCD4, 50CrV4, 14NiCr14, aceros hasta 1.200 N/mm2 15 /25 0,02 / 0,03

Acero inoxidable 10 / 30 0,01 / 0,03

Fundición 30 / 50 0,04 / 0,05

Aluminio (sección maciza) y aleaciones 600 / 900 0,04 / 0,09

Aluminio (perfil) y aleaciones 800 / 1.200 0,03 / 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

• 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 aproxi-madamente 1/3 del espesor de la sierra. La evacuación correcta y a tiempo de las virutas garantiza la vida útil del disco.

• Dentado BR

Es creado específicamente para el corte de tubería y ma-teriales macizos con una resistencia mecánica media – alta. Los discos con dentado tipo BR, poseen un número doble de aristas los que mejora notablemente el acaba-do y reduce el desgaste en las aristas laterales del disco.


De igual forma, es preciso aclarar que existen discos de sierra conocidos como multi-material, hechas para tra-bajar en varios tipos de material, desde la madera, hasta los metales.

La Elección CorrectaPara 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 di-mensión debe conocerse antes de la elección del tama-ño 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.

El disco en bruto es llevado automáticamente a un horno a una temperatura de 1.200 °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.

Foto: Catalogo Julia Utensili

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HERRAMIENTAS

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 10 12

≤ 70 mm ≤ 3 mm 7 > 3 mm 8 ≤ 70 mm 11 12

≤ 80 mm ≤ 4 mm 8 > 4 mm 10 ≤ 80 mm 12 14

≤ 90 mm ≤ 4 mm 8 > 7 mm 10 ≤ 90 mm 12 14

≤ 100 mm ≤ 7 mm 10 > 5 mm 12 ≤ 100 mm 14 16

≤ 120 mm ≤ 5 mm 10 > 5 mm 12 ≤ 120 mm 14 16

≤ 140 mm ≤ 4 mm 10 > 4 mm 12 ≤ 140 mm 16 18

Fuente: Catalogo Julia Utensili

• Ángulos de corte: Los dos ángulos principales son el de ataque o án-gulo “Y”, que varía entre 6 grados –negativo- y 35 grados –positivo-, y el ángulo simple. Los elementos de juicio para elegir el ángulo co-rrecto 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 fren-te al material a aserrar.

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 lar-ga, 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.

Hojas de sierra de carburo con revestimiento múltiple para corte de metal.

Foto: http://wn.com/Chop_saw


La duración, productividad y efectividad de los discos de corte, depende principalmente de una adecuada selec-ción, 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. [email protected]

• Rafael Quintero. Asesor Comercial Sierras y Equipos. [email protected]

• Diógenes Barrantes. Gerente General COMAFIL, Herramientas y Afi-lados Ltda. [email protected]

• Oficina Española de Patentes y Marcas, Número de Publicación 1 059 314. Catálogo Discos para Sierra, Hitachi.

• http://www.sierrasyequipos.com/notasdeinteres.html - http://issuu.com/chrono18/docs/sierra_circular_de_acero_rapido__hss__litografia/1 - http://asein.mfvieira.com/index_html_files/07_discos%20hss.pdf - http://www.bosch-pt.es/download/ACC_0910_CIRCULAR_SAWS_ES-es.pdf

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.

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