Notizie - Come scegliere i denti giusti per la lama della sega

Nel campo del taglio industriale, le lame per seghe vengono spesso confuse con comuni materiali di consumo. Tuttavia, per ingegneri esperti o responsabili di produzione, una lama per seghe è uno strumento progettato con precisione. La qualità del taglio dipende spesso da una deviazione di soli due o tre gradi nella geometria del profilo del dente, che può portare a gravi fratture della lama o a una superficie di taglio liscia come uno specchio.

Questa volta approfondiamo le caratteristiche fisiche degli angoli dei denti di sega e analizziamo in che modo specifiche forme dei denti influiscono sull'accumulo di calore, sul carico di truciolo e sulla qualità del taglio per tre principali tipi di materiali: metalli ferrosi (taglio a secco), legno e compositi architettonici.

L'anatomia del dente

Prima di analizzare applicazioni specifiche, dobbiamo standardizzare la nostra terminologia relativa alle tre dimensioni angolari critiche che definiscono le prestazioni di taglio.

L'angolo di spoglia è l'angolo della faccia del dente rispetto a una linea radiale tracciata dal centro della lama alla punta del dente.

Funzione:Determina l'"aggressività" del taglio. Determina l'angolo del piano di taglio, ovvero l'angolo con cui il materiale viene deformato e separato dal pezzo in lavorazione.

La regola pratica:Angoli positivi più elevati richiedono meno potenza, ma producono una finitura più ruvida e una minore durata del filo. Angoli negativi richiedono più potenza, ma offrono un controllo e una resistenza del filo superiori.

Angolo di sgombero (angolo di scarico) —β

Si tratta della smussatura sulla parte superiore del dente, lontana dal tagliente.

Il suo compito è impedire che le punte in carburo sfreghino contro il materiale appena tagliato.

Ecco il compromesso:Se l'angolo è troppo accentuato, le punte dei denti saranno fragili e prive di supporto, con conseguente scheggiatura. Se è troppo superficiale, l'attrito genererà calore eccessivo, causando dilatazione termica e, infine, bruciando il pezzo.

Il gioco radiale (laterale)

Questa angolazione assottiglia il dente dalla parte anteriore a quella posteriore lungo i lati.

Riduce l'attrito tra i lati dei denti e le pareti del taglio (la fessura di taglio). Per i lavori di taglio a secco, in cui non è presente lubrificante per raffreddare i lati dei denti, questa angolazione è fondamentale per impedire l'accumulo di calore.

Metalli ferrosi (la sega a freddo a taglio secco)

Focus: Gestione termica e resistenza agli urti

Le seghe a freddo a secco (dotate di punte in cermet o metallo duro rivestito) rappresentano la categoria di macchine più tecnicamente impegnative da progettare. Ed ecco l'obiettivo controintuitivo: vogliamo generare calore, ma dobbiamo liberarcene immediatamente.

Durante il taglio a secco, il calore viene generato dalla deformazione plastica dell'acciaio. La geometria dell'utensile deve trasferire circa l'80-90% di questo calore ai trucioli: in questo modo, sia la lama che il pezzo in lavorazione rimangono freddi. È esattamente così che funziona il principio del "taglio a freddo".

La geometria del "taglio freddo"

Quando si taglia l'acciaio dolce, di solito si utilizza un profilo di rettifica a tre trucioli (TCG). Tuttavia, l'angolo varia a seconda della microstruttura dell'acciaio.

Applicazioni a parete sottile (tubi, angolari, canali)

Angolo di spoglia: Positivo (da +5° a +10°)

Angolo di sgombero: da 10° a 12°

Ragionamento:Una distanza leggermente maggiore aiuta il dente a uscire dal taglio in modo pulito, senza trascinare la bava che solitamente si forma all'interno di un tubo.

Applicazioni solide (barre, lamiere spesse)

Angolo di spoglia: Da zero a basso positivo da 0° a +3°

La fisica:Nel taglio dell'acciaio pieno, il dente si impegna nel materiale per un periodo di tempo più lungo, creando un carico continuo e ad alto impatto. Un angolo positivo acuto lascia la punta in metallo duro non supportata e debole.Angolo di spoglia zerodirige le forze di taglio all'indietro nel corpo della lama, sfruttando la resistenza alla compressione del carburo (che è elevata) anziché la sua resistenza al taglio (che è inferiore).

Angolo di sgombero: 8°

Ragionamento:Un angolo di spoglia inferiore aggiunge più "sostanza" dietro il tagliente, fungendo da dissipatore di calore e supporto strutturale.

Acciaio inossidabile (la sfida dell'incrudimento)

Angolo di spoglia: 0°a +5°
Considerazione speciale:L'acciaio inossidabile (come SUS304) tende a "indurirsi" se sfregato. La lamadoveretagliare, non scivolare. Mentre un rastrello zero dà forza, spesso abbiamo bisogno di un rastrello leggermente più grandeAngolo di sgombero (12°)rispetto a quello utilizzato per l'acciaio dolce. Ciò garantisce che, dopo il taglio, la parte posteriore del dente non entri in contatto con il materiale, che di fatto "ritorna" leggermente grazie alla sua elasticità.

Applicazioni per la lavorazione del legno

Focus: Direzione della grana e taglio delle fibre

Il legno è un materiale anisotropo: le sue proprietà fisiche variano a seconda della direzione della forza rispetto alla venatura. Pertanto, la geometria della lama deve adattarsi alla venatura.

A. Taglio longitudinale (taglio nel senso della venatura)

Lo strappo è essenzialmente un'operazione di cesellatura. L'obiettivo è sollevare lunghi filamenti di fibra per rimuoverli.
- Angolo di spoglia: Alto positivo (+20)°a +25°)
- Geometria: Rettifica a superficie piana (FTG)
- La fisica:L'angolo di affilatura elevato agisce come una pialla a mano, scavando rapidamente il materiale. Quest'angolo aggressivo attira il legno verso la lama. Pur consentendo velocità di avanzamento molto elevate (essenziali per le segherie), lascia una finitura superficiale ruvida.
- Il fattore esofago:La "gola" (la cavità tra i denti) deve essere profonda e ampia. Le fibre a grana lunga creano trucioli di grandi dimensioni; se la gola è troppo piccola, la segatura si comprime, creando attrito e bruciando il legno (e la lama).
B. Taglio trasversale (taglio contro vena)

Il taglio trasversale richiede il taglio di fibre perpendicolari al taglio. Se si utilizza una lama per taglio longitudinale (FTG), questa "salta" o scheggia il legno sul lato di uscita.
- Angolo di spoglia: Positivo moderato (+10)°a +15°)
- Geometria: Smusso superiore alternato (ATB) o Hi-ATB
- La fisica:I denti sono smussati per formare punte simili a coltelli su lati alternati. Incidono le fibre a sinistra e a destra del taglio.Primarimuovendo il materiale centrale. L'angolo di spoglia inferiore (10°contro 20°) rallenta la "presa" della lama, consentendo un'azione di taglio più fluida che lascia una venatura finale lucida.

Non ferrosi e compositi

Focus: Sicurezza e resistenza all'abrasione

A. Alluminio e metalli non ferrosi

L'alluminio è morbido, duttile e ha un basso punto di fusione. È notoriamente "gommoso" e tende a intasare i denti delle lame.
- Angolo di spoglia: Negativo (-5°a -6°)
- Geometria: TCG
- La fisica della sicurezza:Se si utilizza un angolo di taglio positivo (come una lama per legno) sull'alluminio, la lama "si arrampicherà" sul materiale. In una troncatrice manuale, questo può tirare violentemente l'impugnatura della sega verso il basso o scagliare il pezzo in lavorazione.Rake negativol'angolo cambia il vettore della forza: spinge il materialelontanodalla lama e contro la guida posteriore, garantendo un taglio sicuro e controllato.
- Lubrificazione:A differenza del taglio a secco dell'acciaio, l'alluminio solitamente richiede una lubrificazione a nebbia per evitare che i trucioli si saldino alla gola.
B. Compositi da costruzione (laminati, melamina, fibrocemento)
- Angolo di spoglia: Negativo (-2°a -5°)
- La fisica:Materiali come la melamina presentano un rivestimento superficiale fragile e duro come il vetro su un nucleo morbido di truciolato. Un gancio positivo solleva il materiale verso l'alto, causando la scheggiatura della superficie fragile.Gancio negativopreme il materiale verso il basso durante il taglio, comprimendo lo strato superficiale e prevenendone la scheggiatura.
- Nota sul materiale:Per il fibrocemento (contenuto di silice altamente abrasivo), l'angolo è meno importante del materiale della punta.Diamante policristallino (PCD)le punte sono obbligatorie per la longevità, in genere presentano angoli positivi bassi (+5°) per gestire il pesante carico di polvere.