Noticias - Cómo elegir los dientes adecuados para su hoja de sierra

En el campo del corte industrial, las hojas de sierra suelen confundirse con consumibles comunes. Sin embargo, para ingenieros o gerentes de producción experimentados, una hoja de sierra es un instrumento diseñado con precisión. La calidad del corte suele depender de una desviación de tan solo dos o tres grados en la geometría del perfil del diente, lo que puede provocar una fractura grave de la hoja de sierra o dar como resultado una superficie de corte impecable.

Esta vez profundizamos en las características físicas de los ángulos de los dientes de sierra y desglosamos cómo las formas específicas de los dientes afectan la acumulación de calor, la carga de viruta y la calidad de corte para tres tipos principales de materiales: metales ferrosos (corte en seco), madera y compuestos arquitectónicos.

La anatomía del diente

Antes de analizar aplicaciones específicas, debemos estandarizar nuestra terminología con respecto a las tres dimensiones angulares críticas que definen el rendimiento de corte.

El ángulo de inclinación es el ángulo de la cara del diente con respecto a una línea radial trazada desde el centro de la hoja hasta la punta del diente.

Función:Determina la agresividad del corte. Dicta el ángulo del plano de corte, es decir, el ángulo en el que el material se deforma y se separa de la pieza de trabajo.

La regla de oro:Los ángulos positivos más altos requieren menos potencia, pero producen un acabado más rugoso y menor durabilidad del filo. Los ángulos negativos requieren más potencia, pero ofrecen mayor control y resistencia del filo.

El ángulo de espacio libre (ángulo de alivio) —β

Este es el bisel en la parte superior del diente que está alejado del borde cortante.

Su función es evitar que las puntas de carburo rocen contra el material que acaba de cortar.

Aquí está el equilibrio:Si el ángulo es demasiado pronunciado, las puntas de los dientes se volverán frágiles y carecerán de soporte, lo que provocará astillado. Si es demasiado plano, la fricción generará un calor excesivo, lo que provocará expansión térmica y, finalmente, quemará la pieza de trabajo.

El juego radial (lateral)

Este ángulo estrecha el diente desde adelante hacia atrás a lo largo de los lados.

Reduce la fricción entre los lados de los dientes y las paredes de la ranura de corte. Para trabajos de corte en seco, donde no hay lubricante que enfríe los lados de los dientes, este ángulo es fundamental para evitar la acumulación de calor.

Metales ferrosos (Sierra de corte en frío y seco)

Enfoque: Gestión térmica y resistencia al impacto

Las sierras de corte en frío para corte en seco (equipadas con cermet o puntas de carburo recubierto) son la categoría técnicamente más exigente de diseñar. Y aquí está el objetivo, contradictorio: queremos generar calor, pero debemos eliminarlo de inmediato.

Durante el corte en seco, el calor se genera por la deformación plástica del acero. La geometría de la herramienta debe transferir entre el 80 % y el 90 % de ese calor a las virutas; de esta manera, tanto la hoja como la pieza se mantienen frías. Así es exactamente como funciona el principio del "corte en frío".

La geometría del "corte frío"

Al cortar acero dulce, solemos utilizar un perfil de rectificado de tres virutas (TCG). Sin embargo, el ángulo varía según la microestructura del acero.

Aplicaciones de pared delgada (tuberías, ángulos de hierro, canales)

Ángulo de inclinación: Positivo (+5° a +10°)

Ángulo libre: 10° a 12°

Razonamiento:Un espacio ligeramente mayor ayuda a que el diente salga del corte limpiamente sin arrastrar la rebaba que normalmente se forma en el interior de un tubo.

Aplicaciones sólidas (barras, placas gruesas)

Ángulo de inclinación: Cero a bajo positivo 0° a +3°

La física:Al cortar acero sólido, el diente se acopla al material durante más tiempo, creando una carga continua de alto impacto. Un ángulo positivo agudo deja la punta de carburo sin soporte y débil.Ángulo de inclinación cerodirige las fuerzas de corte hacia atrás dentro del cuerpo de la hoja, utilizando la resistencia a la compresión del carburo (que es alta) en lugar de su resistencia al corte (que es menor).

Ángulo libre: 8°

Razonamiento:Un ángulo de separación más bajo agrega más "carne" detrás del filo, actuando como disipador de calor y soporte estructural.

Acero inoxidable (el desafío del endurecimiento por trabajo)

Ángulo de inclinación: 0°hasta +5°
Consideración especial:El acero inoxidable (como el SUS304) tiende a endurecerse con el roce. La hoja...debecortar, no deslizar. Si bien una inclinación cero proporciona resistencia, a menudo necesitamos una inclinación ligeramente mayor.Ángulo de separación (12°)que el utilizado para acero dulce. Esto garantiza que, tras el corte, la parte posterior del diente no entre en contacto con el material, el cual recupera ligeramente su forma gracias a su elasticidad.

Aplicaciones de carpintería

Enfoque: Dirección de la fibra y corte de la fibra

La madera es un material anisotrópico: sus propiedades físicas difieren según la dirección de la fuerza con respecto a la veta. Por lo tanto, la geometría de la hoja de sierra debe adaptarse a la veta.

A. Corte a lo largo de la veta

El desgarramiento es esencialmente una operación de cincelado. El objetivo es retirar hebras largas de fibra.
- Ángulo de inclinación: Alto Positivo (+20)°hasta +25°)
- Geometría: Rectificado de superficie plana (FTG)
- La física:El ángulo de gancho alto actúa como un cepillo de mano, extrayendo el material rápidamente. Este ángulo agresivo atrae la madera hacia la hoja. Si bien esto permite velocidades de avance muy rápidas (vital para aserraderos), deja un acabado superficial rugoso.
- El factor garganta:La garganta (el valle entre los dientes) debe ser profunda y ancha. Las fibras de grano largo generan virutas de gran volumen; si la garganta es demasiado pequeña, el aserrín se comprime, generando fricción y quemando la madera (y la hoja).
B. Corte transversal (corte a través de la veta)

El corte transversal requiere cortar las fibras perpendiculares al corte. Si se utiliza una cuchilla de corte longitudinal (FTG), la madera se astillará en el lado de salida.
- Ángulo de inclinación: Positivo moderado (+10)°hasta +15°)
- Geometría: Bisel superior alternativo (ATB) o Hi-ATB
- La física:Los dientes están biselados para formar puntas de cuchillo en lados alternos. Marcan las fibras a la izquierda y a la derecha de la ranura.antesRetirando el material central. El ángulo de inclinación inferior (10°contra 20°) ralentiza el "agarre" de la hoja, lo que permite una acción de corte más suave que deja una veta final pulida.

No ferrosos y compuestos

Enfoque: Seguridad y resistencia a la abrasión

A. Aluminio y metales no ferrosos

El aluminio es blando, dúctil y tiene un punto de fusión bajo. Es conocido por su textura gomosa y tiende a obstruir los dientes de la cuchilla.
- Ángulo de inclinación: Negativo (-5°a -6°)
- Geometría: TCG
- La física de la seguridad:Si se utiliza un ángulo de gancho positivo (como una hoja para madera) en aluminio, la hoja se enganchará al material. En una sierra manual, esto puede tirar violentamente del mango de la sierra hacia abajo o lanzar la pieza de trabajo.Rake negativoEl ángulo cambia el vector de fuerza: empuja el materiallejosdesde la hoja y contra la guía trasera, lo que garantiza un corte seguro y controlado.
- Lubricación:A diferencia del corte en seco del acero, el aluminio generalmente requiere lubricación por niebla para evitar que las virutas se suelden en la garganta.
B. Compuestos de construcción (laminados, melamina, fibrocemento)
- Ángulo de inclinación: Negativo (-2°hasta -5°)
- La física:Materiales como la melamina tienen una capa superficial frágil y dura como el vidrio sobre un núcleo de aglomerado blando. Un gancho levanta el material, provocando que la superficie frágil se astille.Gancho negativoPresiona el material hacia abajo durante el corte, comprimiendo la capa superficial y evitando que se astille.
- Nota sobre el material:En el caso del fibrocemento (contenido de sílice altamente abrasivo), el ángulo importa menos que el material de la punta.Diamante policristalino (PCD)Las puntas son obligatorias para la longevidad y generalmente presentan ángulos positivos bajos (+5).°) para gestionar la gran carga de polvo.