Una sierra de arco es cualquier sierra manual que tiene una nervadura rígida en el borde opuesto al filo de corte , lo que permite un mejor control y un corte más preciso que con otros tipos de sierras. Las sierras traseras se usan normalmente en carpintería para trabajos precisos, como cortar cola de milano , mitras o espigas en gabinetes y carpintería . Debido a la rigidez de la costilla, las sierras traseras están limitadas en la profundidad a la que pueden cortar. Las sierras traseras generalmente tienen dientes relativamente cercanos, a menudo con poco o ningún juego.
Tipos de motosierras [ editar ]
Las sierras traseras incluyen la sierra de espiga , la sierra de cola de milano y la sierra de guillotina (Reino Unido) 1 . Las sierras de espiga y cola de milano generalmente tienen un mango estilo pistola que puede estar abierto o cerrado en la parte inferior.
Los diferentes tipos de sierra incluyen:
- Sierra de inglete : a menudo denominada sierra de arco grande (20–30 pulgadas o 60–90 cm) utilizada en una caja de ingletes de madera o metalo en un marco de metal que permite cortar mitras de cualquier ángulo específico. Tenga en cuenta que no todas las sierras ingletadoras son sierras traseras, y la sierra ingletadora eléctrica (o sierra de corte) ha ocupado su lugar hoy.
- Sierra de espiga : una sierra de arco mediano. La sierra deriva su nombre de su uso en el corte de espigas para mortajas y carpinterías de espiga . Las sierras de espiga están comúnmente disponibles con dientes afilados para cortar y para cortar a través del grano. Los dientes son relativamente finos, con 13 dientes por pulgada siendo un tamaño común para la sierra.
- Sierra de guillotina : nombre que parece haber sido utilizado en los siglos XVIII y XIX para una sierra de espiga más pequeña, utilizada en la fabricación de fajas de ventanas . El término también se usa actualmente para referirse a una sierra delgada y flexible utilizada para liberar fajas que han sido pintadas cerradas.
- Sierra de cola de milano : una pequeña sierra para cortar cola de milano . Estas sierras generalmente tendrán un mayor número de dientes por pulgada (alrededor de 15-20 TPI) con dientes afilados en un patrón de dientes rasgados y un conjunto mínimo para dejar una ranura estrecha. Este patrón de dientes finos también funciona bien en operaciones de corte transversal.
- Sierra de caballero o sierra de caballero (rara): una pequeña sierra de cola de milano con mango recto, en lugar de una abierta típica de la mayoría de las sierras. El nombre parece haber surgido de su uso por parte del diletante del siglo XIX que ahora se llamaría aficionado, pero es difícil encontrar una referencia al siglo XIX. Por ejemplo, en la sección sobre herramientas en Every Man his own Mechanic (1881) (816pp), las sierras de espiga, cola de milano y de hoja se enumeran como un grupo, pero no se menciona la sierra de un caballero. Está adaptado para su uso en la fabricación de juntas en carpinterías muy pequeñas, como la de algunos instrumentos musicales , muebles de muñecas u otros modelos.. Sus características distintivas son su pequeño tamaño y mango girado.
- Sierra de afeitar : una sierra de arco muy pequeña que tiene dientes de corte transversal muy finos , a menudo sin juego. La sierra de afeitar es utilizada por los aficionados, especialmente los entusiastas de los aviones , barcos y ferrocarriles . Las sierras de afeitar generalmente usan cuchillas desechables (u ocasionalmente están diseñadas para ser completamente desechables), ya que sus dientes son tan pequeños que no resulta práctico volver a afilarlos. Una sierra de afeitar es capaz de hacer cortes limpios en maderas muy suaves como Balsa , que la mayoría de las otras sierras tienden a arrancar. A diferencia de la mayoría de los otros tipos de sierras, las sierras de afeitar también se usan con frecuencia para cortar plásticos y metales blandos.
- Dōzuki : una sierra japonesa , utilizada durante siglos por carpinteros y ebanistas en Japón. Aunque esta sierra no comparte una ascendencia con las otras sierras de este grupo, el concepto es el mismo. Al igual que la mayoría de las sierras japonesas, el dōzuki corta en la carrera de tracción, lo que permite cortes mucho más rectos y estrechos que los logrados con las sierras de carrera por empuje. Esto se debe a la tensión en la hoja durante el corte (en comparación con la compresión para una sierra occidental), por lo que se requiere menos espesor para mantener la hoja recta.
Diseño [ editar ]
El trabajo de una sierra de arco requiere una cuchilla delgada y rígida. Estos dos requisitos inmediatamente incompatibles se resuelven estampando (y tal vez, soldadura por puntos ) una tapa rígida a lo largo del borde superior de la cuchilla. Este engrosamiento de la cuchilla es la parte posterior y generalmente está hecho de algún tipo de metal, generalmente latón o acero. El refuerzo hacia atrás se lleva al mango para que la cuchilla no se doble entre los dos. El engrosamiento de la parte posterior limita la profundidad a la que puede cortar la sierra, pero esto generalmente no es una limitación en sus usos típicos.
Herramientas asociadas [ editar ]
- Una sierra de arco a menudo se usa en combinación con una caja de ingletes para producir cortes angulados con precisión.
- Otro accesorio de uso común es el gancho de banco .
- Otra herramienta asociada con el uso de sierras traseras es la cuchilla marcadora . Esto deja una línea más limpia que un lápiz y corta las fibras en la superficie de la madera. Sin esto, la acción de la sierra los levantaría y dejaría un borde irregular.
Una sierra de cinta (también sierra de cinta escrita ) es una sierra eléctrica con una hoja larga y afilada que consiste en una banda continua de metal dentado estirada entre dos o más ruedas para cortar material. Se utilizan principalmente en carpintería , metalurgia y madera , pero pueden cortar una variedad de materiales. Las ventajas incluyen una acción de corte uniforme como resultado de una carga de dientes distribuida uniformemente y la capacidad de cortar formas irregulares o curvas como una sierra de calar . [1] El radio mínimo de una curva está determinado por el ancho de la banda y su corte. La mayoría de las sierras de cinta tienen dos ruedas que giran en el mismo plano, una de las cuales es motorizada, aunque algunas pueden tener tres o cuatro para distribuir la carga. La propia cuchilla puede venir en una variedad de tamaños y pasos de dientes (dientes por pulgada o TPI), lo que permite que la máquina sea muy versátil y capaz de cortar una amplia variedad de materiales, incluidos madera, metal y plástico.
Hoy en día, casi todas las sierras de cinta funcionan con un motor eléctrico . Las versiones de eje lineal eran una vez comunes pero ahora son antigüedades.
Historia [ editar ]
La idea de la sierra de cinta se remonta al menos a 1809, cuando William Newberry recibió una patente británica por la idea, pero las sierras de cinta no fueron prácticas en gran medida debido a la incapacidad de producir cuchillas precisas y duraderas utilizando la tecnología de la época. [2] La flexión constante de la cuchilla sobre las ruedas causó que el material o la junta que lo soldaba en un bucle fallara.
Pasaron casi 40 años antes de que la francesa Anne Paulin Crepin diseñara una técnica de soldadura para superar este obstáculo. Solicitó una patente en 1846, y poco después vendió el derecho de emplearla al fabricante A. Perin & Company de París. La combinación de este método con nuevas aleaciones de acero y técnicas avanzadas de templado permitió a Perin crear la primera hoja moderna de sierra de cinta. [3]
La primera patente de sierra de cinta estadounidense se le otorgó a Benjamin Barker de Ellsworth, Maine, en enero de 1836. [4] La primera sierra de cinta producida en fábrica y comercialmente disponible en los Estados Unidos fue por un diseño de Paul Prybil. [5]
Las sierras eléctricas (con hojas recíprocas) alguna vez fueron comunes en las industrias metalúrgicas, pero las sierras de cinta y las sierras frías las han desplazado en su mayoría.
Tipos [ editar ]
Industria residencial y ligera [ editar ]
Muchos talleres en garajes residenciales o sótanos y en la industria ligera contienen sierras de cinta pequeñas o medianas que pueden cortar madera, metal o plástico. A menudo se deja una cuchilla de uso general en su lugar, aunque las cuchillas optimizadas para madera o metal se pueden cambiar cuando el volumen de uso lo amerite. La mayoría de las sierras de cinta residenciales y comerciales son del tipo vertical montadas en un banco o en un soporte de gabinete. Las versiones de herramientas eléctricas portátiles , incluidos los modelos inalámbricos , también son comunes en las últimas décadas, lo que permite a los contratistas de construcción llevarlas en el camión al lugar de trabajo.
Corte de carne [ editar ]
Las sierras para cortar carne son típicamente de construcción de acero inoxidable con características fáciles de limpiar. Las cuchillas tienen dientes finos con puntas tratadas térmicamente o tienen bordes de cuchillo lisos o festoneados.
Taller de fabricación de metal y modelos de taller de máquinas [ editar ]
Las sierras de cinta dedicadas al uso industrial de corte de metales, como el acero estructural en talleres de fabricación y el material de barras en talleres de máquinas , están disponibles en diseños verticales y horizontales. Las velocidades de banda típicas varían de 40 pies / min (0,20 m / s) a 5,000 pies / min (25 m / s), aunque las sierras de cinta especializadas están diseñadas para el corte por fricción de metales duros y velocidades de banda de 15,000 pies / min (76 m / s). Las sierras de cinta para corte de metales generalmente están equipadas con cepillos o ruedas de cepillo para evitar que las astillas se atasquen entre los dientes de la cuchilla. Los sistemas que enfrían la cuchilla con fluido de corte también son equipos comunes en las sierras de cinta para corte de metales. El refrigerante elimina las virutas y mantiene la cuchilla fresca y lubricada.
Las sierras de cinta horizontales sostienen la pieza de trabajo estacionaria mientras la hoja se balancea hacia abajo a través del corte. Esta configuración se utiliza para cortar materiales largos, como tubos o barras de material a medida. Por lo tanto, es una parte importante de las instalaciones en la mayoría de los talleres mecánicos. El diseño horizontal no es útil para cortar curvas o formas complicadas. Las sierras de cinta horizontales pequeñas típicamente emplean una alimentación por gravedad sola, retardada en un grado ajustable por un resorte helicoidal; En los modelos industriales, la velocidad de descenso generalmente se controla mediante un cilindro hidráulico.que sangra a través de una válvula ajustable. Cuando la sierra está preparada para un corte, el operador levanta la sierra, coloca el material a cortar debajo de la hoja y luego enciende la sierra. La cuchilla desciende lentamente hacia el material, cortándola a medida que se mueve la cuchilla de la banda. Cuando se completa el corte, se dispara un interruptor y la sierra se apaga automáticamente. Las versiones más sofisticadas de este tipo de sierra están parcial o totalmente automatizadas (a través de PLC o CNC ) para el corte de alto volumen de piezas de mecanizado. Dichas máquinas proporcionan una corriente de fluido de corte recirculado desde un sumidero , de la misma manera que lo hace un centro de mecanizado CNC.
Una sierra de cinta vertical, también llamada sierra de contorno, mantiene la trayectoria de la hoja fija mientras la pieza de trabajo se mueve a través de ella. Este tipo de sierra se puede usar para cortar formas y ángulos complejos. La parte se puede alimentar a la cuchilla manualmente o con un mecanismo de asistencia eléctrica. Este tipo de sierra de cinta para corte de metal a menudo está equipado con una soldadora de cuchilla incorporada. Esto no solo le permite al operador reparar cuchillas rotas o fabricar cuchillas nuevas rápidamente, sino que también permite que la cuchilla se corte a propósito, se enrute a través del centro de una pieza y se vuelva a soldar para hacer cortes interiores. Estas sierras a menudo están equipadas con un soplador de aire incorporado para enfriar la cuchilla y alejar las virutas del área de corte, lo que le da al operador una visión clara del trabajo. Este tipo de sierra también está construida en una versión para trabajar la madera.
También se han realizado avances en las hojas de sierra de cinta utilizadas para cortar metales. Las cuchillas bimetálicas con dientes de acero de alta velocidad , incluidos los grados de cobalto, son ahora la norma. El desarrollo de nuevas geometrías de dientes y pasos de dientes ha producido mayores tasas de producción y una mayor vida útil de la cuchilla. Nuevos materiales y procesos como el acero M51 y el tratamiento criogénico de las cuchillas han producido resultados que se creían imposibles hace solo unos años. También se han desarrollado nuevas máquinas para automatizar el proceso de soldadura de las hojas de sierra de cinta.
Corte de madera [ editar ]
Las fábricas de madera usan sierras de cinta muy grandes para cortar madera ; son preferibles a las sierras circulares para desgarrar porque pueden acomodar madera de gran diámetro y debido a su corte más pequeño (tamaño de corte), lo que resulta en menos desperdicio.
También hay pequeños aserraderos portátiles que consisten en una sierra de cinta del tamaño de una tienda montada en una mesa guía, que se denominan molinos de sierra de cinta (aserraderos de cinta, aserraderos de banda). Al igual que los aserraderos de cadena (una motosierra en una mesa guía), una o dos personas en el campo pueden usarlos de manera económica.
En un aserradero de tamaño completo, las cuchillas se montan sobre ruedas con un diámetro lo suficientemente grande como para no causar fatiga del metal debido a la flexión cuando la cuchilla cambia repetidamente de un perfil circular a uno recto. Se estira muy apretado (con la resistencia a la fatiga del metal de la sierra como factor limitante). Las sierras de cinta de este tamaño necesitan una deformación que contrarreste las fuerzas y el calentamiento de la operación. Esto se llama "banco". También deben ser retirados y reparados a intervalos regulares. Los aserraderos o aserradores son los artesanos responsables de este trabajo.
La forma del esófago está altamente optimizada y diseñada por el aserrador y el aserradero. Varía según el molino, así como el tipo y la condición de la madera. Los troncos congelados a menudo requieren una "muesca de escarcha" molida en la garganta para romper las astillas. La forma de la garganta del diente se crea cuando se fabrica la cuchilla y su forma se mantiene automáticamente con cada afilado. El aserrador necesitará mantener el perfil de la muela con un vendaje periódico de la muela.
El seguimiento adecuado de la cuchilla es crucial para un corte preciso y reduce considerablemente la rotura de la cuchilla. El primer paso para garantizar un buen seguimiento es verificar que los dos volantes de banda o volantes sean coplanares. Esto se puede hacer colocando una regla en la parte delantera de las ruedas y ajustándola hasta que toque cada rueda. Gire las ruedas con la cuchilla en posición y debidamente tensadas y verifique que el seguimiento sea correcto. Ahora instale los rodillos de guía de la cuchilla y deje un espacio de aproximadamente 1 mm entre la parte posterior de la cuchilla y la brida de la guía. Los dientes de las cuchillas que se han estrechado a través del afilado repetido ensuciarán el borde frontal de los rodillos guía debido a su juego de ranuras y forzarán la cuchilla a desalinearse. Esto se puede remediar cortando un pequeño escalón en los bordes frontales de los rodillos para acomodar los dientes sobresalientes.belt_and_pulley_systems ) una configuración que ayuda en el seguimiento adecuado de bandas y cinturones, al mismo tiempo que permite el espacio libre para el conjunto de los dientes.
Sierras de cabeza [ editar ]
Las sierras de cabeza son sierras de cinta grandes que realizan los cortes iniciales en un tronco. Generalmente tienen un espacio de dientes de 2 a 3 pulgadas (51 a 76 mm) en el borde de corte y dientes de astilla en la parte posterior. Los dientes de la astilla son dientes que no cortan y están diseñados para limpiar las astillas cuando la cuchilla necesita retirarse de un corte.
Resaws [ editar ]
Una sierra es una sierra de cinta grande optimizada para cortar madera a lo largo del grano para reducir secciones más grandes en secciones o chapas más pequeñas . Repasar chapas requiere una cuchilla ancha, generalmente de 2 a 3 pulgadas (51 a 76 mm), con un pequeño corte para minimizar el desperdicio. Las hojas de sierra de hasta 1 pulgada (25 mm) pueden instalarse en una sierra de cinta estándar.
Sierras de doble corte [ editar ]
Las sierras de doble corte tienen dientes cortantes en ambos lados. Generalmente son muy grandes, de tamaño similar a una sierra de cabeza.
Construcción [ editar ]
Mecanismos de alimentación [ editar ]
- Las sierras de alimentación por gravedad caen bajo su propio peso. La mayoría de estas sierras tienen un método para permitir que se ajuste la fuerza de corte, como un contrapeso móvil, un resorte helicoidal con ajuste de rosca o un amortiguador hidráulico o neumático (válvula de control de velocidad). Este último no fuerza la hoja hacia abajo, sino que simplemente limita la velocidad a la que puede caer la sierra, evitando un avance excesivo en las partes delgadas o blandas. Esto es análogo a cierrapuertas de hardware cuya acción dampering mantiene la puerta de cerrarse de golpe. Los diseños de alimentación por gravedad son comunes en las sierras pequeñas.
- Las sierras de alimentación hidráulica usan un pistón hidráulico de presión positiva para avanzar la sierra a través del trabajo a presión y velocidad variables. Común en sierras de producción.
- Las sierras de alimentación de tornillo emplean un tornillo guía para mover la sierra.
Mecanismos de caída [ editar ]
- Las sierras pivotantes se articulan en forma de arco a medida que avanzan en el trabajo.
- Las sierras de columna única tienen una columna de gran diámetro sobre la que se desplaza toda la sierra, muy similar a una taladradora .
- Las sierras de columna doble tienen un par de columnas grandes, una a cada lado del trabajo, para una rigidez y precisión muy altas. La configuración de doble columna no puede hacer uso de una base de inglete debido al diseño inherente. Las sierras de columna doble son la variedad más grande de sierras de cinta para máquinas encontradas, hasta el punto en que algunos utilizan una mesa giratoria y un eje X para realizar cortes complejos.
Sierras automatizadas [ editar ]
Las sierras de cinta automáticas cuentan con velocidad de avance preestablecida, retorno, caída, alimentación parcial y sujeción parcial. Estos se utilizan en entornos de producción donde no es práctico tener un operador de máquina por sierra. Un operador puede alimentar y descargar muchas sierras automáticas.
Algunas sierras automáticas dependen del control numérico para no solo cortar más rápido, sino también para ser más precisos y realizar cortes de inglete más complejos .
Formas de dientes comunes [ editar ]
- La cuchilla de precisión proporciona cortes precisos con un acabado liso.
- La cuchilla de contrafuerte proporciona un corte más rápido y grandes cargas de viruta.
- La cuchilla de diente de garra proporciona espacio adicional para cortes rápidos y material blando.
Al menos dos dientes deben estar en contacto con la pieza de trabajo en todo momento para evitar quitarse los dientes. [6]
Requisitos de la Asociación de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) para sierras de cinta en los Estados Unidos [7] [ editar ]
De acuerdo con las regulaciones de OSHA:
1910.213 (i) (1): Todas las porciones de la hoja de sierra deberán estar encerradas o protegidas, excepto la porción de trabajo de la hoja entre la parte inferior de los rodillos guía y la mesa. Las ruedas de la sierra de cinta deberán estar completamente revestidas. La periferia exterior del recinto debe ser sólida. El frente y la parte posterior de las ruedas de la banda deben estar encerrados por material sólido o por malla de alambre o metal perforado. Dicha malla o metal perforado no deberá ser menor a 0.037 pulgadas (US Gage No. 20), y las aberturas no deberán ser mayores a tres octavos de pulgada. El material sólido utilizado para este propósito deberá tener una resistencia y firmeza equivalentes. La protección de la parte de la hoja entre la guía deslizante y la protección superior de la rueda de sierra protegerá la hoja de sierra en el lado frontal y exterior. Esta parte de la protección se ajustará automáticamente para subir y bajar con la guía.
1910.213 (i) (2): Cada máquina de sierra de cinta debe contar con un dispositivo de control de tensión para indicar una tensión adecuada para las sierras estándar utilizadas en la máquina, con el fin de ayudar a eliminar la rotura de la sierra debido a una tensión inadecuada.
1910.213 (i) (3): los rollos de alimentación de las sierras de cinta deben protegerse con una protección adecuada para evitar que las manos del operador entren en contacto con los rollos en funcionamiento en cualquier momento. El protector debe estar construido de material pesado, preferiblemente metal, y el borde del protector debe llegar a menos de tres octavos de pulgada del plano formado por la cara interna del rodillo de alimentación en contacto con el material que se está cortando.
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