Sierra de frío: qué es y cómo funciona

Una sierra fría, también conocida como sierra fría de corte de metal, es un término utilizado para describir el proceso de corte de una sierra circular de metal. Durante el proceso de corte de metal, el calor generado por los dientes de la hoja de sierra que cortan la pieza se transfiere al serrín, manteniendo frías la pieza y la hoja de sierra. Por eso se llama serrado en frío.

Tipos de sierras en frío

Existen dos tipos de hojas de sierra en frío: hojas de acero rápido (HSS) y hojas de aleación TCT (con punta de carburo de tungsteno).

El material de las cuchillas HSS incluye principalmente M2 y M35. La velocidad de corte de la cuchilla oscila generalmente entre 10-150 metros/segundo, dependiendo del material y las especificaciones de la pieza a cortar.

Las cuchillas HSS revestidas pueden alcanzar velocidades de corte de hasta 250 metros/minuto.

La velocidad de avance de los dientes de la hoja oscila entre 0,03-0,15 milímetros/diente, dependiendo de la potencia, el par y la calidad del equipo de aserrado.

La especificación del diámetro exterior de la hoja es de 50-650 milímetros con una dureza de la hoja de HRC 65.

La hoja se puede afilar, y normalmente se puede afilar entre 15 y 20 veces, dependiendo de las especificaciones de la pieza que se corte.

La vida útil de corte de la cuchilla puede alcanzar hasta 0,3-1 metros cuadrados (área de la cara del extremo de corte) para especificaciones de cuchillas HSS más grandes.

Por lo general, las hojas de más de 2000 milímetros se fabrican con HSS incrustado, los dientes de la sierra son de HSS incrustado y la base de la hoja es de acero al vanadio o al manganeso.

El material de los dientes de aleación TCT es acero al tungsteno con una velocidad de corte de la cuchilla generalmente entre 60-380 metros/segundo, dependiendo del material y las especificaciones de la pieza a cortar. La velocidad de avance de la acero al tungsteno dientes de la cuchilla está entre 0,04-0,08.

Las especificaciones de la hoja son de 250-780 milímetros.

Existen dos tipos de cuchillas TCT para plancha de corte.

Tiene dientes pequeños, una hoja fina, alta velocidad de corte y una larga vida útil de la hoja, que dura aproximadamente entre 15 y 50 metros cuadrados de corte. Se trata de una cuchilla desechable.

El otro tiene dientes grandes, una hoja gruesa, baja velocidad de corte y es adecuado para cortar piezas grandes, con un diámetro de hoja que alcanza más de 2000 milímetros.

La vida útil de la cuchilla suele rondar los 8 metros cuadrados y puede afilarse entre 5 y 10 veces.

Hoja de sierra de corte en frío de acero rápido
Pieza de sierra en frío de acero rápido

Comparación

(En comparación con la sierra volante de acero al manganeso)

El corte con sierra en frío y el corte con sierra de fricción son diferentes, principalmente en la forma de cortar:

Hoja de sierra volante de acero al manganeso: La hoja de sierra de acero al manganeso gira a gran velocidad para generar fricción con la pieza de trabajo. La fricción entre la hoja de sierra y la pieza durante el proceso de corte genera altas temperaturas que provocan la rotura del tubo soldado por contacto. En realidad, se trata de un proceso de quemado, que produce marcas visibles de quemaduras en la superficie.

Sierra de corte en frío de acero rápido: se basa en la rotación lenta de la hoja de sierra de acero de alta velocidad para fresar tubos soldados, lo que permite obtener resultados de corte suaves y sin rebabas, sin ruido.

Ventajas:

La velocidad de corte es rápida, consiguiendo una eficacia de corte óptima y una alta eficiencia de trabajo.

La desviación de la cuchilla es baja, y no hay rebabas en la superficie de corte de la tubería de acero, mejorando así la precisión del corte de la pieza de trabajo, y maximizando la vida útil de la cuchilla.

Utilizando el método de fresado y corte en frío, se genera muy poco calor durante el proceso de corte, lo que evita cambios en el tensión interna y la estructura del material de la sección cortada. Al mismo tiempo, la cuchilla ejerce una presión mínima sobre el tubo de acero y no provoca la deformación de la pared y la boca del tubo.

Las piezas procesadas con la sierra de corte en frío de acero rápido tienen una buena calidad de la cara final:

  • Al adoptar un método de corte optimizado, la precisión de la sección cortada es alta, y no hay rebabas ni en el interior ni en el exterior.
  • La superficie cortada es plana y lisa sin necesidad de procesos posteriores como el biselado (lo que reduce la intensidad de los procesos posteriores), ahorrando tanto pasos de procesamiento como materias primas.
  • La pieza no cambiará de material debido a la alta temperatura generada por la fricción.
  • La fatiga del operario es baja, lo que mejora la eficacia del corte.
  • No hay chispas, polvo ni ruido durante el proceso de corte, por lo que es respetuoso con el medio ambiente y ahorra energía.

La vida útil es larga, y la hoja puede afilarse repetidamente utilizando una afiladora de hojas de sierra. La vida útil de la hoja afilada es la misma que la de una hoja nueva. Esto mejora la eficiencia de la producción y reduce los costes.

Tecnología de aplicación:

Seleccione los parámetros de serrado en función del material y las especificaciones de la pieza a cortar:

  • Determinar el paso de los dientes, la forma de los dientes, los parámetros de ángulo anterior y posterior de los dientes de la sierra, el grosor de la hoja y el diámetro de la hoja.
  • Determine la velocidad de corte.
  • Determinar el avance de los dientes.

La combinación de estos factores dará como resultado una eficacia de aserrado razonable y la máxima vida útil de la hoja.

Existencia del problema y su tratamiento

El problema de las vibraciones y su tratamiento

Durante el proceso de corte, existe una tendencia a que se produzcan vibraciones que pueden provocar un efecto de corte deficiente, un largo tiempo de inactividad del equipo, la rotura de la hoja durante el proceso de corte u otros sucesos como la quemadura de los rodamientos causada por una presión desigual sobre el husillo. El tamaño de la superficie y la rebaba del acero cortado por aserrado están fuera de tolerancia.

Medidas adoptadas:

(1) Método convencional: En el proceso de instalación, se adopta la nivelación (establecer la posición horizontal del soporte de deslizamiento superior y la rueda loca inferior basándose en el punto de referencia), y las ruedas en forma de V se alinean en línea recta utilizando un método de trefilado de alambre, de modo que la rueda loca quede a una altura uniforme y en la misma línea. Basándose en el análisis de fuerza del soporte de deslizamiento superior, se añaden contrapesos a la zona de la cubierta de la sierra para equilibrar la fuerza y garantizar un funcionamiento estable.

El problema del apilamiento del acero y su tratamiento

Durante el proceso de corte, si la tensión es desigual, el acero puede apilarse, especialmente al cortar acero de pequeño tamaño, lo que puede provocar daños en la hoja de sierra y en el equipo.

Medidas adoptadas:

(1) Un par motor accionado por presión de aire sujeción se instala en el puerto de corte para eliminar el fenómeno de apilamiento, proteger la hoja de sierra y reducir la fuerza reactiva generada por la deformación del acero bajo la fuerza radial que actúa sobre la hoja de sierra.

(2) Los rodillos de apoyo se añaden al puerto de corte, y después de aumentar los rodillos de apoyo, trabajan junto con el dispositivo de sujeción para presurizar el acero antes del corte. Esto mejora significativamente la calidad de la superficie del corte de la sierra y reduce en gran medida la tasa de daños de la hoja de sierra.

El problema de la gran superficie de agua pulverizada y su tratamiento

Al entrar en la sierra fría, el acero redondo está a unos 320℃, y se rocía agua para enfriar la hoja de sierra durante los procesos de corte y retirada. En la producción real, el área de pulverización de agua es demasiado grande, lo que provoca una disminución de la calidad superficial del acero y el desperdicio de agua.

Medidas adoptadas:

(1) La tubería de aspersión original se sustituye por una tubería de pulverización. Se añaden más boquillas y se utiliza un método de pulverización de niebla para la pulverización clave en el punto de corte. Dado que el extremo de la boquilla tiene una superficie cóncava de arco circular, puede atomizar el agua nebulizada, hacer que el rociado sea uniforme y es fácil de sustituir gracias al uso de conexiones roscadas, lo que favorece las labores de mantenimiento.

(2) Utilice el método de enfriamiento circundante para enfriar la cubierta de la sierra, y rocíe el puerto de corte y los dientes de corte de manera específica en las partes clave.

 (3) Cuando se alimenta durante el aserrado, se utiliza una válvula de pulverización y se aumenta la presión de inyección. La válvula de pulverización se cierra durante la retirada.

Problema de fricción entre la cubierta de la sierra y la hoja de sierra y su tratamiento

La fricción entre la cubierta de la sierra y la hoja de sierra causa la vibración general del soporte deslizante superior, lo que resulta en el aflojamiento del perno de conexión a tierra del motor, y si esto continúa por mucho tiempo, causará directamente la quemadura del rodamiento o la quemadura del motor.

Medidas adoptadas:

 (1) El método de conexión del eje de la cubierta de la sierra original no era razonable, y el punto de tensión del eje del pasador de la cubierta de la sierra estaba en una placa lateral del soporte deslizante superior, lo que deformaba fácilmente la placa lateral y hacía que la cubierta de la sierra se inclinara. Alargando el eje del pasador y aumentando el punto de tensión, utilizando la placa lateral como punto de apoyo, y haciendo que el panel interno del soporte deslizante superior fuera el verdadero punto de tensión, la estructura de la cubierta de la sierra se hizo más razonable, evitando accidentes similares.

(2) Al sustituir la hoja de sierra, el método original de utilizar una grúa para levantar la cubierta de la sierra puede deformar fácilmente la cubierta. Ahora cilindros hidráulicos se utilizan para levantar la cubierta de la sierra, y se añaden almohadillas amortiguadoras donde la cubierta entra en contacto con el acero después de voltear la cubierta de la sierra, lo que resuelve eficazmente el problema.

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Shane
Autor

Shane

Fundador de MachineMFG

Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.

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