1. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero MecnicoAFILADO DE HERRAMIENTAS CORTANTESPARA LA INDUSTRIA DE LA MADERALUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoJunio del 2012Medelln Colombia Volumen ICONTENIDO1

2. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoPg. ABRASIVOS .. 2 Recomendaciones Para la Adecuada Utilizacinde los Abrasivos Aglomerados. 2 Qu son productos abrasivos superduros?....................................... .. 5 Breve Introduccin a los Productos Abrasivos. 14 ABRASIVOS AGLOMERADOS 26 LNEA AGLOMERADOS 40 LAS HERRAMIENTAS DE CARBURO DE TUNGSTENOFABRICACIN Y AFILADO .48 Tabla Recapitulacin de Velocidad de Avance (, # de dientes,altura de corte, espesor de corte, velocidad de avance)..53 Tabla Recapitulacin Sierra Circular (Disco) (, # de dientes,altura de corte, espesor de corte, velocidad de de corte,velocidad de avance, potencia) ....... 54 TERMINOLOGA PARA LAS HOJAS DE SIERRA............ 55 EL BUEN CORETE 57 Materiales - Sierras Circulares (Discos). 57 MANTENIMIENTO Y AFILADO DE SIERRAS CIRCULARES .. 62 AFILADO DE CUCHILLAS RECTAS.. 72 MQUINAS BSICAS PARA EL PROCESO DE LA MADERA.....79 MQUINAS PARA AFILADO DE HERRAMIENTASCORTANTES PARA LA INDUSTRIA DE LA MADERA.. 82 AFILADO DE BROCAS... 84 TABLA VELOCIDAD Y AVANCE DE CORTE PARABROCAS DE ACERO RPIDO89 ROSCAS.. 90 CALIBRE CON NONIO (TIPOS, CARACTERSTICAS Y USOS).. ..100 BIBLIOGRAFA. 107ABRASIVOS 2 3. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico RECOMENDACIONES PARA LA ADECUADA UTILIZACIN DE LOSABRASIVOS AGLOMERADOSDE ALMACENAMIENTO1. Cuando las ruedas no estn en uso deben ser cuidadosamente almacenados.2. Todas las ruedas que han sido expuesta; al fuego, inundacin o violentos cambios de temperatura, deben ser inspeccionadas y probadas antes de usar.3. Los estantes para el almacenamiento de las ruedas. deben ser slidos y sin deformaciones.4. El lugar de almacenamiento debe ser seco y no expuesto a grandes cambios de temperatura o a la humedad.5. Todas las ruedas que han absorbido agua, pueden crearse en ellas, condiciones de desbalanceo. No las utilice.DE MONTAJE1. No force la rueda en el eje, ni la golpee para entrarla en el eje, donde va a trabajar.2. Verifique las bridas, con respecto al dimetro de la rueda. Deben ser iguales entre si y tener un tercio de dimetro de la rueda. El dimetro de las bridas deben ser concntrico. Deben tener un bajo relieve en su parte interna, de modo que las superficies de apoyo sean iguales en ancho. Adems deben estar limpias y planas.3. Use las etiquetas de las rueda, no las quite en caso de no existir coloque una cartulina, de igual tamao de las bridas, sirven de medio para aplicar presin uniforme, de brida a rueda, y reduce el desgaste de las brindas (tambin evita que resbalen las bridas).4. Antes de montar una rueda en la maquina, donde va a trabajar, deben hacerle la prueba de sonido. Dicha prueba consiste en lo siguiente: suspenda la 3 4. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero Mecnico rueda del hueco central, con un pasador o can el dedo, golpee la rueda suavemente con un instrumento no metlico (el mango de un destornillador).El sonido de una rueda que no tiene fisuras, es de un tono metlico, en cualquier sitio de la piedra donde se golpee. Al hacer esta prueba deben tenerse en cuenta, que las ruedas con liga resinoide, no dan el mismo sonido metlico claro, que el de las ruedas vitrificadas.5. No apriete excesivamente la tuerca de montaje de la rueda, se puede deformar la brida o reventar la rueda.6. No altere el tamao del hueco central de la rueda. Puede causar descentre de la misma.7. Use anteojos de segundad u otro tipo de proteccin, cuando esmerile PROTEJA SUS OJOSDE SEGURIDAD1.No exceda la velocidad mxima de trabajo (R.P.M.) indicada en la rueda revise la velocidad de la mquina.2. Maneje las ruedas con el mayor cuidado, evite las cadas y golpes.3. Delimitar mediante divisiones adecuadas, la zona de trabajo con el fin de proteger a los operarios que estn cerca.4. Toda rueda debe ser revisada cuidadosamente por medios visuales en busca de grietas {fisuras} u otros defectos que puedan haber sido ocasionados en el transporte.5. La periferia de una rueda se est moviendo a una velocidad de 35 mts/seg. (o partes} una rueda que se detenga a sta velocidad, ocasionara un fuerte impacto.6. Es indispensable que los operarios, estn protegidos con gafas, segn el caso, guantes, delantal, mascarilla antipolvo, protector auditivo, cuando se esmerile.4 5. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero Mecnico7. Despus de montar la rueda en el esmeril, asegrese de que la guarda de proteccin est debidamente colocada y ajustada en el esmeril.Proceda a hacerle la prueba de velocidad, la cual consiste en hacerse a un lado del esmeril y poner a girar la rueda a la velocidad de operacin durante un minuto, antes de ponerla a trabajar. Esta prueba debe hacerse tanto en piedras nuevas, como usadas.8. Recuerda quo la guarda o carcasa retiene las partculas de las ruedas cuando estas se desprenden por el uso. Tambin para los pedazos cuando el abrasivo llega a romperse, protegiendo al operario y al personal que circulen cerca.9. Cierre el flujo de refrigerante .primero y luego pare el abrasivo, pasados uno 20 segundos, para evitar que el abrasivo pierda su balanceo, lo cual perjudicara al iniciar el giro nuevamente.10. No esmerile sobre las caras o costados de las ruedas, en caso que seadelgada, se puede romper por la presin lateral.5 6. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero Mecnico HERRAMIENTAS ABRASIVAS1. Qu son productos abrasivos superduros?Productos abrasivos: 1. Diamante 2. CBN Cubic boron nitrde (Nitruro de boro cristalizado cbico)Se denominan superduros porque, en lo que a dureza se refiere, superanampliamente a los agentes abrasivos convencionales corindn y carburo de silicio.El diamante se encuentra en la naturaleza, pero tambin se puede obtener porsntesis mediante un proceso similar al utilizado para la obtencin delCBN.Con una presin extremadamente elevada y bajo el efecto de temperaturaselevadas, el carbono puro (c) se transforma en diamante y, as mismo, loselementos qumicos boro (B) y nitrgeno (N) se unen en el proceso de sntesis conel que se obtiene el nitruro de boro cristalizado en el sistema cbico. Variando lascondiciones del proceso de sntesis de estos productos se pueden conferir a losmateriales abrasivos diferentes caractersticas de corte.2. Qu ventajas ofrecen !as herramientas de friccin fabricadas con productos abrasivos superduros frente a !as herramientas de friccin convencionales fabricadas con corindn o carburo de silicio?. Excepcional duracin y mantenimiento de! perfil. Tiempos de mecanizado cortos. Reduccin de tiempo para cambios, puesto que raras veces ser necesario unretoque o un cambio de herramienta. Eliminacin de los daos trmicos de la herramienta, puesto que solo sealcanzan temperaturas de amolado bajas. Nivel de calidad de gran homogeneidad para un elevado nmero depiezas.6 7. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico3. Qu campos de utilizacin se han de diferenciar para el empleo del diamante y de! CBN?.Los agentes abrasivos diamante y CBN no se hacen mutua competencia, sinoque se complementan entre si.Para los trabajos en aceros se descarta el diamante, puesto que se producir unareaccin qumica entre el hierro (Fe) del acero y e! carbono (C) del diamante, loque ocasionara un rpido desgaste de la herramienta de diamante. Por estemotivo el mecanizado de! acero con diamante es por lo general antieconmico.Esta laguna se compensa, con el CBN. Puesto que su dureza solo es ligeramenteinferior a !a del diamante (ver grfico) y no reacciona con el hierro (Fe) del acero.Por esta razn, se establecen las siguientes recomendaciones para la utilizacinde las herramientas de diamante y de CBN:Herramientas de diamante el mecanizado de:- Metal duro (sintenizado)- Metal duro (Grunling)- Vidrio- Cermica- Porcelana- Soldadura de aporte- Ferrita- Silicio- Grafito electrodos- Duroplsticos- Plsticos reforzados con fibra de vidrio 7 8. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico- Piedras naturales y artifciales- Materiales refractariosHerramientas de CBN para el mecanizado de:- Aceros rpidos- Aceros de herramientas- Aceros de cementacin- Aceros de rodamientos- Acero al cromo etc.4. Cmo se define el tamao del grano?Para !as herramientas de diamante y CBN por lo general se indica el tamao degrano segn las especificaciones del Standard FEPA (FEPA = Federacin Europeade Fabricantes de Productos Abrasivos). E! tamao de grano viene dado por ladistancia nominal entre las mallas de una criba y define aproximadamente eldimetro del grano en um. Es decir un nmero alto indica un grano gruesomientras que un nmero bajo indica un grano fino.5. Qu significa concentracin de grano?.Por concentracin de grano se entiende e! nmero de granos por unidad devolumen del recubrimiento abrasivo.Habitualmente se utiliza la Tabla de concentraciones adjunta). Se acostumbra aexpresar la granulometra de! diamante y e! CBN en la unidad de peso quilate (ct).Para la concentracin C 25 se obtiene entonces, para cada cm3 de volumen delrecubrimiento abrasivo, un peso en quilates de 1.1 ct. Para una concentracin deC 220, el peso en quilates por cm3 de recubrimiento abrasivo es de 9,68 ct.Una concentracin elevada confiere a la herramienta una elevada resistencia aldesgaste lo que es muy favorable, especialmente en los trabajos de rectificadosde perfiles o rectificados con dimetros muy pequeos.Las ventajas obtenidas con tiempos de servicio ms prolongados, garantizandopor una mayor concentracin de grano, compensan generalmente los mayorescostes de estas herramientas (generados por unos volmenes de grano dediamante o de CBN superiores). 8 9. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero MecnicoPuede ocurrir que, con concentracin de granos elevados, se precisen mayoresfuerzas de rectificado y se alcancen temperaturas de proceso ms elevadas, loque puede tener una incidencia desfavorable. Lo que confirma que una elevadaconcentracin de grano no significa siempre la mejor solucin, tanto desde elpunto de vista tcnico como econmico.Comparacin de tamaos de granos: Standard FEPA / US meshDenominacin de lagranulometrapara comparartamaos deStandard FEPAN. de mallas / pulgada de una criba USgrano DiamanteNitruro de boro meshMuy finoD46B46 325/400D54B54 270/325D64B64 230/270D76B76 200/230D91 891170/200D107 B107140/170D126 B126120/140D151 B151100/120 181 B181 80/100D213 B213 70/80D251 B301 60/70D301 B301 50/60D357 B357 45/50 426 B426 40/45D501 B501 35/40 601B60130/35D711B71125/30D851B85120/25Muy gruesoD1001 B1001 18/20Tabla de concentracionesConcentracinPesos en quilates Volumen de grano (%)cada cm3 Vol. del recub. De rectif. C 25 1,1 6,0 C 50 2,2 12,5 C 75 3,3 18,75 C 1004,4 25,0 C 1255,5 31,25 C 1506,6 37,5 C 1707,7 43,75 C 2008,8 50,0 C 2209,6855,09 10. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico 10 11. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico AGLOMERADO DE RESINA SINTTICAEl recubrimiento abrasivo de fas herramientas de desbastar de diamante CBN conaglomerantes de resina sinttica consta de los siguientes componentes:- Grano abrasivo- Aglomerante- Material de rellenoE! aglomerante es prensado denso, es decir sin la menor porosidad (ver el dibujo).VentajasLas herramientas de diamante y CBN con aglomerante de resina sinttica estncaracterizadas por una resistencia de unin comparativamente baja.Estas caractersticas les confieren las siguientes ventajas de utilizacin:- Capacidad de arranque muy elevada- Tiempos de rectificado cortos- Escaso desarrollo de calor, es decir "rectificado ms fro". 11 12. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoCampos de AplicacinLas herramientas de rectificado de diamante y CBN con aglomerante de resinasinttica, se han impuesto con notable rapidez en el rectificado de herramientas(rectificado en seco y hmedo). Los materiales de corte a trabajar: metal duro (condiamante), o bien acero rpido acero de herramientas con (CBN) precisan ungrano abrasivo con la mxima resistencia al desgaste que genere !a mnimacantidad de calor. Adems existe un gran nmero de procesos de produccin enlos que los discos de rectificado de diamante y CBN con aglomerante de resinasinttica han demostrado un excelente comportamiento.Rectificado Hmedo o en SecoDependiendo del proceso de aportacin de! aglomerante de resina sinttica esposible efectuar un rectificado hmedo seco con estas herramientas. Indicarlopor favor, en el pedido. Tecnolgicamente, el proceso de rectificado hmedo eshabitualmente superior al rectificado en seco. Esto es vlido tanto para los tiemposde duracin de las herramientas como para las capacidades de arranque deviruta. El enfriamiento se efecta con emulsin o con aceite puro, si bien elenfriamiento con el aceite puro aumenta de modo muy apreciable el tiempo deduracin de la herramienta.AGLOMERANTE CERMICOUna caracterstica importante del aglomerante cermico es la naturaleza porosadel recubrimiento (ver el dibujo) ya que el aglomerante cermico es el nico tipode unin que permite obtener una estructura con poros. Los elementos delrecubrimiento abrasivos son:- Grano abrasivo 12 13. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico- Aglomerante- PorosVentajasLas cavidades porosas del aglomerante cermico facilitan durante el proceso derectificado. El transporte de las virutas y la aportacin del agente refrigerante. Esteaspecto es de especial inters cuando como en el esmerilado de zonas internas -existen unas condiciones de contacto desfavorables, es decir grandes superficiesa rectificar y al herramienta lo que dificulta notablemente tanto la aportacin delrefrigerante como la evacuacin de la viruta.Adems las herramientas de CBN son aglomerante cermico se puedendesembozar con los mismos resultados que las herramientas convencionales decorindn o de SiC. El afilado (apertura) de la herramienta habitualmente precisopara las herramientas con aglomerante de resina sinttica, se elimina.Las caractersticas de la estructura del aglomerante cermico (dureza deaglomerante, volumen de cavidades de poros), se pueden adecuar con la mayorexactitud y precisin a las exigencias del proceso de rectificado. Con esto obtienevida su herramienta ptima.Campos de AplicacinHerramientas de rectificado de CBN con aglomerante cermico son utilizadas congran xito en los procesos de rectificados internos de aceros (grandes superficiesde contacto). Adems existe un gran nmero de procesos de rectificados deproduccin en los que pueden introducir con xito garantizado las herramientascon aglomerantes cermicos.Los materiales con aglomerantes cermicos se utilizan bsicamente en procesosde rectificado hmedo. Puesto que la aportacin del aceite tiende a aumentar demodo muy apreciable los tiempos de duracin de las herramientas.13 14. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero MecnicoAGLOMERANTES GALVNICOSLas herramientas de diamante CBN con aglomerantes galvnico se caracterizanpor un recubrimiento de solo una capa de grano abrasivo depositada sobre elcuerpo metlico de base. Los cristales individuales de diamante o CBN se fijancon una capa de ique cuyo espesor equivale aproximadamente a la mitad del de los granos. De este modo se logra una slida fijacin de los cristales, quesobresalen bastantes de la capa aglomerante.Con lo que se logra una herramienta muy abierta con unas cavidadesexcepcionalmente amplias para la viruta. Ef perfil de las herramientas derecubrimiento galvnico dado que estas solo tienen una nica capa de grano, seobtiene del perfil del cuerpo de base. Es por lo tanto comprensible que lasherramientas con recubrimientos galvnico no pueden ser desembozadas.VentajasLas herramientas de recubrimiento galvnico poseen una elevada aptitud de corte.Se pueden efectuar el recubrimiento sobre prcticamente cualquier tipo degeometra del cuerpo de base, por lo que se este grupo de herramientas secaracteriza por una flexibilidad insuperable en lo que es posible formas de laherramienta se refiere. Adems las herramientas de recubrimiento galvnico porsu recubrimiento de capa nica son comparativamente baratas.Campos de aplicacinMediante una cuidadosa seleccin del tamao del grano se pueden variar lascaractersticas de tas herramientas de recubrimiento galvnico dentro de unamplio campo mientras que as herramientas con un grano grueso son14 15. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero Mecnicoespecialmente adecuadas para materiales blandos como por ejemplo resinassintticas reforzadas con fibras de vidrio.El mecanizado de materiales ms duros exige obviamente una granulometra masfina. La capa de nquel obtenida galvnicamente es excepcionalmente dura y conuna elevada resistencia al desgaste. La extraordinaria dureza de fijacin de losgranos de diamante y CBN permiten utilizar este mtodo de fabricacin. No solopara la elaboracin de cuerpos para rectificado sino tambin para la fabricacin delimas, las limas de diamante encuentran aplicacin en los aceros templados elmetal duro.BREVE INTRODUCCIN A LOS PRODUCTOS ABRASIVOSLos productos abrasivos como las lijas, ruedas o piedras y los discos, sonherramientas que se utilizan para cortar, desbastar, pulir y brillar superficiesdiversas, estas funciones las cumplen los granos abrasivos con los cuales estnhechas y que son en realidad las herramientas mencionadas.Los productos abrasivos se dividen en dos grandes ramas que son:A) Abrasivos Aglomerados.B) Abrasivos Recubiertos.A) Los abrasivos Aglomerados: son productos tales como ruedas en general, discos, etc. y son fabricados por moldeo, por compresin en fro de las mezclas de los granos abrasivos con otros productos que se denominan LIGAS y que sirven de unin a los granos entre s. Dicho aglomerado es sometido posteriormente a tratamiento trmico en hornos o estufas especiales con el fin de obtener la cohesin de los granos y la resistencia mecnica del producto.Se utilizan dos tipos de ligas de forma ms frecuente:a. Liga Vitrificada o Cermica: Como su nombre 1o dice es la misma naturaleza de una cermica, o sea que en su composicin se utilizan los mismos productos que para la cermica, tales como Feldespatos, arcillas, cuarzos, fritas, etc., mezclados con los granos abrasivos. Luego del moldeo, estos productos son quemados en homos a 1.300 Centgrados, al igual que una cermica.15 16. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico Los productos as quemados adquieren caractersticas tales como timbremetlico, son frgiles y muy quebradizos como el vidrio, pero poseen lascondiciones mecnicas necesarias para cumplir las funciones de herramientasde corte, desbaste o pulido, bajo el manejo adecuado.b. Liga Resinoide u Orgnica: A esta liga es conformada por una resina del tipofenlica mezclada con los granos abrasivos, dicha resina es del mismo tipo dela utilizacin para fabricar pastas para bandas de frenos de carros. Luego delprensado del producto por moldeo se somete a tratamiento trmico en estufasespeciales a 180 Centgrados, con lo cual la resina se polimeriza y une losgranos entre s. Esta resina despus del polimerizado o curado obtienecualidades tales como excelente adherencia, resistencia mecnica yresistencia al calentamiento generado por la friccin del trabajo. Los productos resinoides no poseen el timbre metlico caracterstico de losvitrificados, pero si son ms resistentes y menos frgiles que aquellos,soportando mayores velocidades de trabajo.B) Los Abrasivos Recubiertos se denominan tambin LIJAS, los cuales sonfabricados sobre soportes o bases, generalmente de papel, fibra, telas, etc. Los granos abrasivos son pegados sobre estos soportes por medio de resinas,colas o gelatinas que actan como ligas o adherentes y que sirven de unin delos granos entre s y de estos sobre las bases o soportes.PRODUCTOS ABRASIVOS RESUMENA) ABRASIVOS AGLOMERADOS B) ABRASIVOS RECUBIERTOS LIJASRuedas, discos, etc. Hechas sobre bases o soportesLigas sirven de unin de los granos entre s (papel, fibra, tela, etc.)VERIFICADASAdherentes o pegantes (resinas, colas, o(Cermica) gelatinasRESINOIDES Son lijas que unen los granos entre s y sobre(Orgnicas)las bases o soportes16 17. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoGRANOS ABRASIVOSLos granos abrasivos son similares a pequeas arenas o piedrecillas, sonproductos artificiales e importados a nuestro pas de diferente procedencia(Europa, Brasil y los Estados Unidos). Vienen clasificados por tamaos entregruesos, medios v delgados, finos y extrafinos. Los granos para los productosaglomerados son de forma ms o menos redondeada, por lo que sus aristas o filosson romos. En cambio, los granos para los productos recubiertos o lijas, tienenfilos o aristas cortantes o vivas. Esto se explica por las funciones que cumplencada uno de ellos, pues en la lija, la presin de trabajo es menor que en el caso delas ruedasPara clasificar dichos granos en diferentes tamaos, los fabricantes utilizantamices o mallas de diferentes dimensiones de huecos, por donde slo pasan losgranos que caben, retenindose sobre la malla los ms gruesos y assucesivamente hasta obtener separados todos los tamaos. En un tamiz o mallalos huecos o agujeros son exactamente iguales y para determinar el nmero delgrano (granulometra) que pasa por este, se cuentan los huecos que hay en unapulgada lineal del tamiz y esta cantidad de huecos ser el nmero del tamiz.TIPOS DE GRANOS ABRASIVOSLos tipos de granos abrasivos conocidos universalmente son:A) Oxido de Aluminio o Condn Artificial. cuya frmula qumica es Al 2 03. Se le obtiene artificialmente fundiendo en altos hornos el mineral Bauxita. La masa fundida se tritura por impacto o por golpe cuando se desean aristas o por medio de rodillos (molino) cuando se desean aristas romas. Luego son clasificados los diferentes tamaos de grano por medio de tamices o mallas Este abrasivo se utiliza tanto en la fabricacin de productos aglomerados como de productos recubiertos. Su uso ms corriente es para trabajar sobre metales ferrosos (aleaciones de hierros-carbono). Estas aleaciones poseen generalmente buena resistencia mecnica. 17 18. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero MecnicoSe fabrican tres variedades de oxido de aluminio,a. xido de Aluminio Blancob. Oxido de Aluminio Rosadoc. Oxido de Aluminio Marrn o regular. a. Oxido de Aluminio Blanco: Es el ms puro de los tres, se le utiliza especialmente para trabajos sobre aleaciones de metales duros templados (aceros) hasta 62 R W C , los cuales son muy sensibles al calor y adems frgiles y quebradizos. Este abrasivo tiene la propiedad de ser FRIABLE, o sea, que se refrigera por si mismo, evitando el excesivo calentamiento generado por la friccin del trabajo, con lo cual se previene que la pieza de trabajo se deteriore debido al calentamiento se le denomina abrasivo para corte rpido y fro. b. xido de Aluminio Rosado: Es de menor pureza que el blanco pero con propiedades similares a ste. c. Oxido de Aluminio Marrn o regular: Es el menos puro de todos, se utiliza para trabajos sobre aleaciones de hierro comn. Estas tres variedades tienen la propiedad de que sus aristas son ms bien blandas comparados con otros abrasivos, pero son muy resistentes v tenaces (no se parten o fracturan fcilmente durante el trabajo)B) Carburo de Silicio: Cuya frmula qumica es Si C. se le obtiene artificialmente por fusin del carbn de Coke con Slice o arena en altos hornos Sigue el mismo proceso de triturado y clasificacin que para los xidos de aluminio. Tambin se le utiliza en la fabricacin de aglomerados y de recubiertos y .sus usos especficos son para trabajos sobre metales no ferrosos (Al. Cu . Ph. Zn. Sn) y sus aleaciones (Bronce, Samac, Latn, etc). son metales generalmente de baja resistencia mecnica. Otros materiales de baja resistencia mecnica tales como masillas, vidrio, cuero, papel, plsticos, piedra, mrmol, ladrillo, baldosa, caucho v refractarios, son trabajados con este abrasivo18 19. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoSe fabrican dos variedades:a. Carburo de Silicio Negro.b. Carburo de Silicio Verde.a. Carburo de Silicio Negro: reconocible por sus visos metlicos se le llama: "Diamante Artificial". Es el abrasivo adecuado para trabajos sobre metales no ferrosos y materiales de baja resistencia mecnica, mencionados anteriormente.b. Carburo de Silicio Verde: de color verde, es el ms duro de todos los abrasivos mencionados, pero sus aristas son las ms frgiles y las menos tenaces, por lo que se !e utiliza para trabajos sobre aleaciones de Tungsteno o Carburos Cementados, con los cuales se fabrican herramientas de corte como la Widia o Carholoy (Buriles) Estas herramientas son muy duras (dureza superior a 62 R W C.) pero a la ve?, son muy frgiles y quebradizas El Carburo de Silicio Verde, al igual que el Oxido de Aluminio blanco poseen muy buena conductibilidad trmica (friabilidad) por lo que evitan que los materiales trabajados se daen por el calor Tambin se le utilizan para trabajos sobre aceros duros templados (dure/as superiores a 62 R W C) y sensibles a! calor, dichos aceros tambin son frgiles, quebradizos v de poca resistencia mecnica. Resumiendo se puede decir que en general los granos de Oxido de Aluminio son ms blancos que los de carburo de silicio pero sus aristas o filos son ms resistentes y tenaces. Los granos de carburo de silicio son ms duros v sus aristas o filos son frgiles y menos tenaces. Por lo tanto se deduce que para trabajar materiales de poca resistencia mecnica o materiales blandos, se utilizan abrasivos duros para trabajar materiales de buena resistencia mecnica o duros, se utilizan abrasivos ms blandos. 19 20. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero Mecnico ESCALA DE DUREZA MOHS AL RAYADOTalco-----------------------------1Feldespato---------------- --------6Yeso-----------------------------2 Cuarzo--------------------- --------7Calcita---------------------------3Topacio-----------------------------8Fluorita--------------------------4Corindn------------- -------- -----9Apalita---------------------------5Diamante--------------------------10TAMAOS DE LOS GRANOS ABRASIVOS(GRANULOMETRA) Y SUS USOSMuy gruesos: 10 y 12 Corte y DesbasteGruesos: 14-16-20-24 Corte y DesbasteMedios:30-36-40-45-50-60 PulidoFinos:80-100-120 Pulido FinoMuy Finos: 150-180-220-240 Pulido muy finoExtrafinos:280-320-360-400 Brillado o Acabado Final500-1000-1200Brillado o Acabado FinalRESUMENLos granos abrasivos muy gruesos se usan para corlar o desbastar, en donde senecesite rebajar buena cantidad de materia! rpidamente como en el caso deperfiles o varillas metlicas, mrmoles, refractarios, ladrillos, etc. o rebabas de lasfundiciones.Los granos abrasivos medios, finos v muy finos se utilizan para el pulido en dondese requiere eliminar rayas o imperfecciones del corte.Los granos extrafinos se utilizan para el brillado, acabado y terminado final.DENOMINACIN DE LOS GRANOS ABRASIVOSLos granos abrasivos se denominan de la siguiente manera:APara el Oxido de Aluminio Marrn o RegularA.A. Para el xido de Aluminio BlancoR.V.A. Para el xido de Aluminio RosadoB. Para el Carburo de Silicio NegroC.V. Para el Carburo de Silicio VerdeC.APara la mezcla de Carburo Negro v xido de Aluminio MarrnDA Para !a mezcla de xido de Aluminio Blanco v Marrn20 21. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoESTRUCTURA DE UN PRODUCTO ABRASIVOLa estructura se refiere a la separacin que pude existir entre los granosabrasivos, determinada por la liga.En los productos recubiertos existen regularmente tres tipos de estructuras:a. Estructura Abierta:Granos muy separadosb. Estructura Media:Granos separadosc. Estructura Cerrada:Granos muy juntosEn los productos aglomerados la estructura se determina por medio de nmerosque van del 1 al 16, siendo la estructura 1 la ms cerrada v la 16 la ms abierta.I a 2: Muy Cerrada3 y 4: Cerrada5y8Media7 y 9: Abierta9 y 12 Muy abierta13 y 16PorosaNOTA: La estructura es importante para facilitar el trabajo del grano abrasivo, aque las estructuras abiertas evitan el embotamiento de los granos y las estructurascerradas facilitan el acabado final.Se entiende que la liga est separando la distancia entre los granosGRADO O DUREZA DE LOS PRODUCTOS AGLOMERADOSEs la mayor o menor concentracin a cantidad de liga empleada para unir losgranos abrasivos, se determina por medio de letras que van de la A a la Z, siendoel grado o dureza ms blando el de la letra A y la ms dura de la letra Z as:BLANDAS: A B C D E F G H I JMEDIAS:KLMNOPDURAS: ORSTUWVXYZNOMENCLATURA DE LOS PRODUCTOS AGLOMERADOSEs la manera de identificarlos de acuerdo a su tipo, medidas o dimensiones, clasede grano, tamao de grano, dureza o grado, estructura y tipo de liga21 22. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoEstas caractersticas son como sus nombres propios y apellidos1. Tipo de rueda (Disco, Copa, Cono, Bloque, Etc)2. Medidas o dimensiones: Para las ruedas, discos, copas v conos se coloca:a. El dimetro mayor.b. El espesor o alturac. La medida del hueco3. Graduacin:a. Tipo de Grano (A - AA- RVA - C - CV - CA - DA y otras mezclas)b. Tamao de Grano.c. Dureza o Grado.d. Estructura.e. Tipo de liga: Vitrificada y Resinoide.NOTA:Otras caractersticas al comienzo o al final de la graduacin son denominaciones o cdigos del fabricante.Ejemplo: 1.R. Tp. 1 =Rueda Tipo 1 C. Tp. 2 =Copa Tipo 2 Cono Tp 16 =Cono Tipo 16 D. Tp 27 =Disco tipo 27 (Pulidor) D Tp 1 =Disco Tipo 1 (de corte) 2.MedidasR. Tp 1 de 150 (dimetro) x 20 (espesor) x 31,75 mm (hueco) 3.GraduacinAA----46------K---8----VOxido de Tamao de DurezaEstructuraTipo deAluminioGrano o grado(abierta) l.igaBlanco (Grueso) (Media) (Vitrificado)22 23. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoINSPECCIN VISUALAl desempacar toda la rueda debe ser inspeccionada con respecto a rajaduraspara asegurarse del maltrato en el trnsito etc. Deben someterse a la "Prueba delSonido".PRUEBA DEL SONIDOPara ruedas que no sean demasiado pesadas, suspenderlas del hueco por unpequeo pasador o con el dedo.Las ruedas pesadas se colocan en posicin vertical sobre un piso limpio y duro.Golpear la rueda suavemente con un instrumento no metlico, ejemplo: El mangode un destornillador o martillo plstico, en ruedas pequeas Mazo de maderapara ruedas pesadas.El punto es cerca de 45 grados en uno u otro lado de su lnea central y alrededorde 25 a 50 mm de la periferia .Si se golpea directamente sobre la lnea central, el"sonido" es algunas veces apagado y puede dar la impresin de estar rota(fisurada). Esto puede suceder con ruedas grandes apoyadas sobre el piso.El sonido de una rueda buena es de un tono metlico. De lo contrario ser"apagado". Repita esta prueba antes de instalar cualquier rueda nueva o usada,particularmente si esta ha sido almacenada o ha estado fuera de servicio poralgn tiempo. Al efectuar esta prueba, debe tenerse en cuenta que las ruedas conliga resinoide no dan el mismo sonido metlico claro que el de la rueda vitrificada.Tambin las ruedas deben estar secas y libres de aserrn al someterlas a laprueba, para que el sonido no sea amortiguado VELOCIDADES IMPROPIAS1. Utilizar ruedas de baja velocidad con mquinas para alta velocidad. Existen dos tipos de mquinas esmeriladoras porttiles de uso comn.a. De baja velocidad Opera hasta 32,5 mts/seg fon estas mquinas se pueden utilizar medas vitrificadas.23 24. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico b. De alta velocidad. Opera hasta 47.5 mts/seg. Y requiere uso con ruedas deliga resinoide Se recomienda tener el debido cuidado comparando la. c. velocidad mxima de operacin que aparece en la etiqueta de la rueda conla velocidad de la mquina.En las esmeriladoras neumticas se debe tener cuidado en el ajuste de lasrevoluciones apropiadas con el regulador de presin.En mquinas elctricas de alto ciclaje se debe tener cuidado en el voltajeentregado y verificado peridicamente. PROPIEDADES Y CUALIDADES DE UN BUEN FLUIDO REFRIGERANTEPropiedades:a. Que sea lubricanteb. Que contenga emulsionante (para agua - aceite)c. Que contenga estabilizantes (para que no se separe)d. Que contenga antioxidantese. Que contenga humectantes (para extenderse en toda el rea)f. Que contenga detergentes (para la limpieza)Cualidades:a. Que sea buen refrigeranteb. Que sedimente las virutasc. Que no irrite la piel del operariod. Que no se descomponga (mal olor)e. Que no se sedimente.f. Que sea completamente soluble en aguag. Que no produzca espuma,h. Que no sea inflamablei. Que no sea txico Que no sea txico24 25. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico PRINCIPALES FLUIDOS UTILIZADOS COMO AUXILIARES EN EL ESMERILADO1. Aceites de corte: Pueden tener origen mineral, animal o vegetal, regularmenteson adicionados con detergentes y otros aditivos como el cloro y el azufre, lascuales reducen la friccin de trabajo. No son tan refrigerantes como los aceitessolubles en agua, pues el mejor refrigerante es el agua.2. Refrigerante Soluble en Agua: Pueden ser dos clases:a. Aceites Solubles en agua: de origen mineral, los cuales contienen jabones y materiales grasosos; algunas veces tambin son tratados con cloro y azufre.b. Soluciones o emulsiones qumicas: a las cuales se les denomina sintticas. No contienen aceite, son altamente detergentes y mantienen limpia la cara de la rueda. Los compuestos de pastas tambin son clasificados como aceites solubles en agua y contienen jabones y algunos materiales grasos.3. Gases: El aire es el gas ms utilizado como fluido para el esmerilado. Elesmerilado se usa en seco en la industria metalrgica y es muy bienrefrigerante.4. Impregnantes: Existe gran variedad de lubricantes slidos utilizados paraimpregnar las ruedas abrasivas y que ayudan al buen desempeo de lasmismas.Los ms comunes son: Cera, Grasa, Aceite, Azufre. La Cera y la Grasa retardan el embotamiento; el aceite proporciona lubricaciny facilita el corte; el azufre prolonga la vida de la rueda, especialmente enruedas anilladas y tambin para rectificado interno.Conclusiones: Los aceites de corte producen menos desgaste de la rueda, necesitan menorfuerza de trabajo, generan menos calor, esmerilan reas mayores, permiten eluso de ruedas con granos ms finos y dan un acabado ms delicado. 25 26. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero MecnicoNOTA: Realmente se genera menos calor con los aceites de corte, pero elcalentamiento general es mayor porque no es buen refrigerante. Los aceitesson usados generalmente en esmerilado de filetes y en rectificado de formas. Los aceites solubles en agua, se usan tanto en el DESBASTE como en elACABADO. En el caso del desbaste, se diluye el aceite original de 1 a 80 150. Para el acabado, se logra mejor superficie aumentando la concentracin,o sea, 1 a 10 (1 parte de aceite por 10 partes de agua). Las soluciones o emulsiones qumicas conservan limpia la cara de la rueda, seutiliza para alto removido en donde el acabado no es tan importante. El rectificado en seco no es recomendado para materiales delgados osensibles al calor. Los rectificados en seco no son recomendados para materiales delgados osensibles al calor. Los rectificados sin centros cilndricos, internos y de superficies verticales,deben hacerse en hmedo, al igual que operaciones con ruedas grandes.INFLUENCIA DE LOS REFRIGERANTES EN EL RENDIMIENTO DE LASRUEDAS ABRASIVASDurante las operaciones de esmerilado con ruedas abrasivas, se utilizan fluidosque juegan un importante papel en el rectificado. Dichos fluidos pueden afectan elrendimiento de las ruedas, como tambin la eficiencia en la produccin, la mismacalidad final del producto, la exactitud en las medidas y los costos en la operacin.Los mtodos utilizados en la aplicacin de dichos fluidos, afectan todos losfactores.Los refrigerantes o fluidos para esmerilar, se utilizan para lograr ciertascondiciones que necesita el esmerilado, a saber:a. Lubricar el punto de contacto entre el abrasivo y la rueda.b. Mantienen temperatura uniforme en el rea de contacto entre la rueda y el abrasivo, con el fin de evitar cambios bruscos de temperatura en la pieza de trabajo, la cual podra deteriorarse.26 27. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnicoc. Remueven virutas o limaduras desprendidas de la pieza de trabajo, evitando que la rueda se embote.d. Influyen en el rendimiento de la rueda, pues el fluido, a la vez que remueve el calor generado por la friccin del esmerilado, lubrica la rueda y evita que la rueda pierda su forma, lo que ayuda a la rueda a producir mejores acabados. ABRASIVOS AGLOMERADOSCONSIDERACIONES SOBRE EL AFILADO DE UNA CUCHILLA.Cuando se afila una cuchilla, debe tenerse en cuenta: Su composicin y su dureza. La naturaleza de la muela. El perfil de la muela. La formacin o conservacin de los ngulos de corte correctos.1. Naturaleza y Dureza de la Cuchilla. La dureza en caliente, la dureza en fri y la tenacidad son las tres cualidades fundamentales de una cuchilla; las tres tienen una gran influencia sobre la capacidad de corte. Con respecto al afilado, deben tenerse en cuenta principalmente sus cualidades o caractersticas en fro. Cuanto ms dura es la cuchilla, mayor es su fragilidad, lo mismo que su tendencia a desportillarse o agrietarse. Deben tenerse, pues, ms cuidados en el afilado de las cuchillas muy duras, tanto ms cuanto que las fisuras debidas a un afilado mal realizado no siempre pueden apreciarse a simple vista. As por ejemplo, una cuchilla con pastilla de carburo duro es ms delicada que otra de acero rpido.2. Estudio de las Muelas. El trabajo de una muela puede compararse muy bien al de una fresa (fg. 700), cuyas cuchillas postizas fuesen los granos abrasivos. 27 28. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero MecnicoBasta para ello considerar que el modo de fijacin de las cuchillas, pasador oclavija, se sustituye por el aglomerante y que el paso del dentado equivale a laporosidad. La herramienta, considerada de esta manera, es una fresa coninfinidad de dientes.Los principales elementos que constituyen una muela son, pues, el abrasivo(cuchillas), el aglomerante (medio de fijacin de las cuchillas) y la porosidad(distancia o paso de los dientes).Cada uno de estos elementos tiene una influencia preponderante segn sea eluso a que se destine la muela. Por eso deben estudiarse separadamente.a) Los abrasivos y el grano de los mismos: Los abrasivos se clasifican en dosgrandes categoras:- Los abrasivos aluminosos y- Los abrasivos siliciosos. Los abrasivos aluminosos se fabrican partiendo de la bauxita, cuyo principal constituyente es el xido de aluminio, al cual se aade, en proporciones variables, xidos de silicio, de hierro y de titanio. El abrasivo es el elemento cortante de la muela. Por eso se fabrica en granos de distintos tamaos y tambin de formas diferentes. 28 29. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoDebe tener, segn la aplicacin para la cual se fabrica la muela(desbarbado, afilado o rectificado), unas caractersticas de dureza ytenacidad perfectamente apropiadas.Tambin debe tener la particularidad de fracturarse despus de haberrealizado un determinado trabajo, para presentar nuevos fijos durante elresto de la operacin.Los abrasivos siliciosos se obtienen mezclando el coque con arena siliciosapura, serrn de madera y cloruro sdico.Calentando esta mezcla en un homo elctrico a elevada temperatura, elcarbono se combina con el silicio para producir un carburo de silicio(carborundo) que cristaliza y adquiere una gran dureza al enfriarse.Existen dos clases de carborundo:- El negro, de granos redondos.- El verde, ms frgil y ms cortante.Los abrasivos se emplean generalmente de la siguiente manera: El esmeril, para el desbarbado del acero. El corindn ordinario, con 96% de Al2O3 para desbarbar aceros con granrendimiento, desbaste y afilado de cuchillas antes del tratamientotrmico. El corindn especial, blanco o rosa, con 99% de Al2O3, para todos lostrabajos de rectificado y afilado de cuchillas tratadas. El carburo de silicio o carborundo, para el amolado de la fundicin,bronce, cobre y todos los metales blandos. (El carborundo verde estparticularmente recomendado para el afilado de los carburos metlicos). El polvo de diamante, hoy da muy empleado para los trabajosespeciales y principalmente para el acabado, cuyo papel es tanimportante en el afilado de las cuchillas con pastilla de carburo duro.Los abrasivos, ya sean aluminosos o siliciosos, estn numerados del 8 al600, siendo el del nmero 8 el de mayor grano y el nmero 600 el de granoms fino. 29 30. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoEl grano grande se emplea para trabajar los metales blandos sin acabadoespecial.Si el metal es duro, se elige un tamao de grano ms pequeo y se obtieneun mejor acabado.La tabla LXXlll da las designaciones de los granos y la figura 701 da unacomparacin de los llamados granos redondos.b) El grado: El trmino grado sirve para designar la dureza de la muela. Indica la resistencia del aglomerante y su grado de cohesin.Una muela blanda tiene un aglomerante que da a los granos la posibilidadde desprenderse fcilmente, mientras que los granos de una muela dura seadhieren fuertemente los unos a los otros.Por su gran dureza y su gran fragilidad, las cuchillas son sensibles alafilado, creciendo esta sensibilidad con la dureza.TABLA LXXIII. Designaciones del Grano de las Muelas.Designacin No. del GranoDesignacinNo. del Grano6 808 90Muy gruesoFino 10010 12012 15014 18016 200GruesoMuy fino20 22024 240 28030 30036 320Mediano 46 Extremadamente400 Fino54 50060 6007030 31. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero MecnicoEsquema Comparativo de los llamados granos Redondos. Escala de durezaFL P U Muy BlandasGM Q W Muy DurasMediasDurasHN RZBlandaI s O SITLas cuchillas de carburo son particularmente sensibles a la formacin degrietas cuando las tensiones internas debidas al calentamiento llegan a serexcesivas, a consecuencia de las malas condiciones de afilado o por elempleo de una muela embotada.Por esta razn, las muelas destinadas al afilado de los carburos duros sonblandas, con el fin de permitir que los granos embotados se desprendanfcilmente.La muela debe desgastarse regularmente sin una presin excesiva. Por ellodebe rectificarse de tanto en tanto, para conservar sus propiedadesprimitivas.Los grados F a L son de un empleo corriente.c) El aglomerante: El papel del aglomerante consiste en sujeta los granos abrasivos.Asegura la fijacin de los granos, de la misma manera que las cuas yclavijas mantienen en su lugar las cuchillas de las fresas de dientes 31 32. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico postizos. En la mayora de los casos se compone de arcillas que se vitrifican a alta temperatura (1300 a 1400, segn el caso), Las arcillas empleadas forman alrededor de los granos un elemento suficientemente resistente para evitar que la muela se rompa y que los granos se desprendan por la fuerza de corte cuando sus filos no estn embotados. Segn las clases de afilado, se han creado unos tipos de aglomerantes. El aglomerante debe ser lo ms resistente posible, de tal manera que para una dureza determinada deba emplearse la mnima cantidad, pues la muela ideal es la que se compone nicamente de granos abrasivos. Es preciso tambin que su posicin entre los granos permita obtener la porosidad deseada. Tambin existen unos aglomerantes a base de silicatos, de xidos magnsicos, de goma laca, de caucho, de resinas e, incluso, aglomerantes metlicos.d) La porosidad: La porosidad se define por el espacio comprendido entre los granos.Vara segn la cantidad de material que se quiera arrancar, la clase de esteltimo y el aspecto deseado de la superficie.Lo mismo que el dentado de una fresa, debe calcularse teniendo en cuentaunas condiciones de corte, es indispensable que la estructura de la muelasea tal que sus poros posean capacidad para alojar las virutas.Si no ocurre as, la muela se "ciega", lo que provoca unos calentamientosmuy perjudiciales para la produccin (mal rendimiento) y el acabado deltrabajo (defecto de calidad).En especial para el amolado de los aceros rpidos y de los acerosespeciales, la muela debe ser la apropiada para evitar el deterioro de losfilos por los calentamientos locales. Por eso, el aumento constante de ladureza de los aceros rpidos exige el empleo de muelas blandas muyporosas. 32 33. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico Algunas muelas pueden llegar a tener un 52% de porosidad.Las porosidades se representan por cifras, correspondiendo el nmero 1 a la ms compacta (Fig. 702).3. Esquema de porosidades.Eleccin de las muelas, Ya se ha dicho que la adopcin definitiva de unamuela debe decidirse despus de un ensayo previo. Interesa, pues, para elegirla muela de partida, seguir el siguiente mtodo. El tamao del grano seselecciona de acuerdo con la tabla LXXIV. Esta tabla prueba que el acabado yla estructura son muy importantes para la obtencin de los filos de lascuchillas; toda la dificultad reside, pues, en la eleccin del grado. Esta eleccindepende: - de la calidad del carburo duro - de la manera de trabajar (segn que la herramienta se sujete a mano a mecnicamente). - del estado mecnico de la mquina (en bueno o en mal estado), del modo de afilar, ya sea sobre la periferia o sobre la cara lateral de la muela. - de que se afile en seco o con refrigeracin33 34. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero Mecnico TABLA LXXIV. Tamaos de Grano RecomendadosPara el Afilado de Herramientas.CuchillaOperacinAcabado GranoAbrasivoDesbaste a mano o a mquinaRugoso36-46 Oxido de aluminioAcabado a mano.................... Regular80 Oxido de aluminioAcabado a mquina............... Recular60 Oxido de aluminio AceroAcabado de la faceta deRpido oincidencia a mano.................. Fino150Oxido de aluminio Estilita Acabado de la faceta deincidencia a mquina......Fino120Oxido de aluminioAcabado de los filos..............Fino150Oxido de aluminioAcabado de la faceta de Muyincidencia a mano o a mquina fino320 Carburo de silicioDesbaste a mano o a mquinaRugoso46-60 Carburo de silicioAcabado a mano de la facetade incidencia. ................... Regular100Carburo de silicioAcabado a mquina de lafaceta de incidencia.Regular100DiamanteAcabado a mano de la facetade incidencia...........................Fino180DiamanteCarburoAcabado a mquina de lafaceta de incidencia..............Fino150DiamanteAcabado de la faceta de Muyincidencia a mano o a mquina Fino320DiamanteAcabado de la faceta deincidencia a mano o a Extramquina.Fino800(Chorreado) He aqu algunas recomendaciones para la determinacin del grado en funcin de estos factores: 1. Un carburo muy duro requiere una muela ms blanda que un carburocorriente. 2. Para afilar una cuchilla sujetada mecnicamente, se precisa una muela msblanda que para afilar una cuchilla sujetada con la mano. 3. En una mquina de afilar en excelente estado mecnico, debe emplearseuna muela ms blanda que cuando la mquina empleada est malconservada. 4. S se afila por el lado de la muela, sta tiene que ser ms blanda que si seafila por su periferia.34 35. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero Mecnico5. Si se afila en seco, la muela debe ser ms blanda que para afilar con refrigeracin.6. Dentro de ciertos lmites, deben emplearse para afilar las cuchillas grandes muelas ms blandas que para las pequeas.La determinacin del grado elegible en primera aproximacin puede hacersefcilmente empleando las siguientes tablas: TABLA LXXV. Valoracin de los Distintos Conceptos con Vistas a laDeterminacin del Grado.AFILADOConceptos Valorados en 1 PuntoConceptos Valorados en 2 Puntos Carburo ordinario a manoCarburo muy duro con la En mquina en mal estadoherramienta montada Por la periferia de la muela mecnicamente.con agua.En mquina en buen estado Por la cara lateral de la muela enseco.Despus de valorar cada uno de los conceptos de la tabla LXXV, se halla lasuma de los puntos obtenidos. En funcin de este nmero de puntosobtenidos, se determina el grado mediante la tabla LXXVL TABLA LXXVL Determinacin del Grado en Funcin del Nmero de Puntos Obtenidos.Nmero de puntosGrado de la muela Grado de la muela De desbaste De acabado 5L K 6K J 7J I 8I H 9H G 10 G FEstas tablas se refieren a las muelas de estructura normal 7 u 8. Si serequieren emplear muelas porosas de estructura 12, se recomienda elegirmuelas dos grados ms blandas.35 36. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero MecnicoEn el afilado de herramientas deben emplearse avances muy pequeos, paraevitar los aumentos de temperatura.Una muela muy dura estropea el filo, aumenta la temperatura del afilado y,frecuentemente, agrieta o rompe la cuchilla.Jams debe objetarse la corta duracin de las muelas blandas para elegirmuelas ms duras.Un aglomerante blando permite que los granos de abrasivo embotados sedesprendan ms fcilmente, por lo que se facilita el trabajo de la muela.En el afilado de las cuchillas, la velocidad de la muela juega un papel muyimportante, puesto que guarda una relacin con su dureza efectiva.Al disminuir la velocidad de una muela desciende la dureza efectiva de lamisma.Por esta razn, una muela, que para un trabajo determinado resulte muy dura,puede emplearse reduciendo su velocidad.Para evitar un exceso de calor al afilar, debido al empleo de velocidadesdemasiado elevadas, se tiene inters, por lo general, en reducir lasvelocidades de las muelas. En las mquinas modernas, las muelas vandirectamente acopladas al rbol del motor y no puede disminuirse la velocidadde la muela, por lo que debe reducirse su dimetro.4. Muelas de diamante.a) Abrasivos y muelas de diamante: Para afilar los carburos duros se emplea un abrasivo formado por polvo de diamante. Siendo ms duro este polvo que los carburos, stos se afilan fcilmente con una presin pequea y, por consiguiente, con un calentamiento reducido. No debe olvidarse que las muelas de abrasivos siliciosos tienen tendencia a elevar la temperatura, lo que se traduce en resquebrajaduras o agrietamientos del filo (Fig. 703) 36 37. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero Mecnico Las muelas diamantadas de buena calidad resultan inmejorables para el acabado a mano de cuchillas de tomo y de cepilladora y tambin para todas las operaciones de precisin realizadas por afilado automtico (fresas, escariadores, formacin de rompevirutas). Su principal ventaja es su corte rpido, sin aumento de temperatura, y su pequeo desgaste, cualidades que hacen que su empleo resulte econmico.b) Aglomerantes empleados en las muelas de diamante. En la fabricacin de muelas de diamante se emplean, en general, tres tipos de aglomerante: 1. Aglomerante resinoso. Las muelas de aglomerante resinoso son decorte rpido. No aumentan la temperatura.Se recomienda para el afilado de herramientas de filos mltiples,fresas, escariadores y para la preparacin de los rompevirutas.Cuando se afila a mano, debe procurarse evitar el ejercer una presindemasiado elevada, para no estropear su superficie activa. 2. Aglomerante metlico. Las muelas con aglomerante metlico son lasgeneralmente empleadas para el afilado a mano de herramientas,especialmente cuando la duracin de la muela o la resistencia aldesgaste deben ser tomadas en consideracin. 3. Aglomerante vitrificado. Las muelas de diamante vitrificadas combinanla accin de corte rpido de las muelas resinosas con la resistencia aldesgaste o a la deformacin de las muelas metlicas.Para su fabricacin se ha buscado que el recubrimiento de los granosde diamante por el aglomerante sea lo ms perfecto posible, con el finde hacerlos trabajar al mximo antes de embotarse y que se rompan ydesprendan bajo una presin normal de trabajo.Las muelas vitrificadas se recomiendan especialmente para lareparacin de las cuchillas melladas. Para desbastar, el granoempleado es el 100 y para el acabado el 220. 37 38. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoEstas muelas tienen un corte ms rpido que las muelas deaglomerante resinoso o metlico, ya que los granos de diamantesobresalen ms de su superficie.c) Tamao de los granos. Los granos ms empleados son los siguientes:-80, para el desbaste rpido a mano.-220-240, para el acabado de las herramientas, tanto a mano como a mquina.d) Grados. Las muelas de diamante se fabrican con varios grados para cada tamao y cada tipo de aglomerante. Las muelas resinosas se fabrican con los grados H, J, L, N y R. Los grados normales estn comprendidos entre el L y el N, variando con el tipo de muela. Las muelas metlicas normales son de grado L para el segado y de grado N para todos los otros tipos. Las muelas vitrificadas se fabrican con los grados J, L, N, P y R. Las normales son de grado L para las muelas planas, P para las muelas de copa cilndrica y N para las muelas de copa cnica.e) Concentracin. La concentracin caracteriza el contenido de diamante de la masa abrasiva. Existen tres categoras de muelas diamantadas: 100 (gran concentracin), 50 (concentracin meda), 25 (pequea concentracin). Estas cifras expresan las densidades relativas de diamante en la muela: una muela de concentracin 100 tiene una densidad de diamante cuatro veces mayor que una muela de concentracin 25 (Fig. 704). Concentracin 100 Las muelas de mxima concentracin se emplean para todas las operaciones con mquina automtica, tales como el afilado de 38 39. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero Mecnico rompevirutas y de fresas. La mayora de las muelas planas y en forma de copa corresponden a este grupo. La concentracin 100 tambin es la ms conveniente para las muelas montadas en cabezales y para las muelas de manoFig.704Concentracin de las muelas de diamante. Concentracin 50 Esta concentracin es la apropiada para el afilado a mano con muelas de copas cilndricas, vitrificadas o metlicas. Para las muelas vitrificadas, la concentracin 50 debe combinarse con un grado elevado, como por ejemplo el P o el R, para que el afilado resulte econmico. Las muelas resinosas de grano fino, 220 a 500, empleadas en el afilado a mano, se fabrican generalmente con una concentracin de 50. Concentracin 25 Corresponde principalmente a las muelas resinosas de granos gruesos, 100, 120 y 150 para el afilado a mano.f) Espesor de la capa diamantada. Las muelas cilndricas para rectificar tienen una capa de 1.6, 3.2 6.4 mm.39 40. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero Mecnico El espesor de la capa diamantada es de 1,6 mm. en las muelas de copa y en las muelas perfiladas. 3,2 mm. en las muelas vitrificadas o resinosas y 0,8 mm. en las muelas de aglomerante metlico. Desde el punto de vista puramente econmico, se tiene inters en emplear una capa diamantada lo ms gruesa posible. nicamente las muelas pequeas, para el rectificado de interiores, se fabrican totalmente con polvo de diamante.g) Designacin de una muela diamantada. Marcacin. El esquema de la figura 705 representa la manera de clasificar las muelas de diamante. Este mtodo sigue las reglas generales para la denominacin de las muelas y, como principio de una normalizacin, ha sido adoptado por muchos fabricantes de muelas de diamante. En la denominacin de una muela de diamante existen siete smbolos: 1. Smbolo: Letra D (indica que es de diamante). 2. Smbolo: Tamao del grano. 3. Smbolo: Grado. 4. Smbolo: Concentracin de diamante. 5. Smbolo: Clase de aglomerante. 6. Smbolo: Variedad particular del aglomerante (facultativo). 7. Smbolo: Espesor de la capa diamantada, Caractersticas Fsicas de las Muelas de Diamante Fig. 70540 41. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero MecnicoLNEA AGLOMERADOSLos abrasivos aglomerados son cuerpos que se componen de miles de granosabrasivos unidos por medio de ligas o aglomerantes, elementos que les permitenobtener una estructura, forma y caractersticas adecuadas para la aplicacin parala cual se fabrican. La industria los emplea en el corte, pulido, rectificado yacabado de casi codos los materiales.Los Granos AbrasivosLos granos artificiales ms utilizados por la industria de los abrasivos son lossiguientes:Oxido de aluminio marrn, A.Oxido de aluminio blanco, AA.Carburo de silicio negro. C.Carburo de silicio verde, CV.Para algunas aplicaciones se utilizan mezclas de los anteriores o abrasivosnaturales.Los granos abrasivos se encuentran en varios tamaos desde muy gruesos hastamuy finos. Los granos gruesos pueden desbastar gran cantidad de materialmientras que los finos ofrecen, mejores acabados.Las Lijas o AglomeradosSon productos qumicos, resinas o arcillas que cumplen con la funcin delaglomrame permitiendo la unin de los granos abrasivos en un solo cuerpo consu propia dureza y estructura.En nuestros procesos utilizamos ligas de dos cipos; vitrificadas y resinoides. Lasvitrificadas permiten gran remocin, aceptables acabados y no se afectan por eluso de agua, cidos o aceites. Las resinoides estn diseadas para trabajar enaltas revoluciones y proporcionan mejores acabados, y un esmerilado rpido,Como Seleccionar una Rueda Abrasiva?Para seleccionar correctamente una rueda o un cuerpo abrasivo en general hayque tomar en cuenta condiciones como el material a trabajar, la dureza del mismo,el rea del contacto, el refrigerante, el tipo de maquina y sus R.P.M., el acabadorequerido, etc. Las anteriores son condiciones importantes que determinan el tipo 41 42. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnicode grano y el tamao del mismo, la liga adecuada, y la forma de la rueda entreotros. De eso mismo se define la dureza y la estructura de !a rueda abrasiva queson caractersticas decisivas para obtener el resultado ptimo requerido en elesmerilado.RUEDAS DE ESMERIL.La rueda de esmeril es el producto ms comercial entre todos los abrasivosaglomerados o rgidos.En xido de aluminio- Para todo tipo de metales, aceros blandos, al carbn o inoxidables.- Para metales no-ferrosos, esmerilado de fundicin gris, o afilado de sierras con ruedas perfiladas.En carburo de silicio- Para esmerilado de carburo de tungsteno. widia, carburos cementados, refractarios en general v metales no ferrosos.En xido de aluminio blanco- Para esmerilado de aceros rpidos, templados. al carbn y todo tipo de aceros.- Para e! afilado de herramientas de acero.Disponibles en codos los granos; muy gruesos, gruesos, medios y finos paraobtener remocin de gran cantidad de material o acabados muy finos.Existencia para todas las formas comerciales y entrega confiable. Ruedas rectas,copas cnicas o rectas, platos tipo 12 y de resaque tipo 5 y 7, para todo tipo demquina rectificadora.42 43. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero MecnicoESPECIFICACIONES RUEDASAA 46K 8VXTipo de abrasivo Tamao de Grano Dureza Estructura Liga Oxido de Aluminio Muy grueso: Muy blanda Muy cerrada:Verificada Smbolo Marrn A 10-12 E-H1.2Vinterno Oxido de Aluminio Grueso:Blanda: Cerrada:Resinoides Blanco AA 14-16-Z4 J-K3.4B Oxido de AluminioMedio:Media: Media:Rosado RVA 36 - 46 - 60 L-P5.6Carburo de Silicio Fino: Dura: Abierta:Negro C80-100-120 Q-T7.8Carburo de SilicioMuy fino:Muy dura: Muy abierta:Verde CV 150-180-220-240E-Z9.10Carburo de SilicioExtra fino: Extra-porosa:Oxido de Aluminio CA280 hasta 600 11.2 Oxido de Aluminio Oxidu de Aluminio Blanco DA 43 44. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoTIPOS DE RUEDAS DE ESMERIL44 45. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico ABRASIVOSSon elementos con aristas cortantes que nos permiten rayar materiales lograndodesbastar o pulir, en cualquier material, siempre y cuando se seleccionecorrectamente dependiendo del material a trabajar.Estos abrasivos se encuentran en la naturaleza, pero su extraccin es muycostosa y no son homogneos.Por lo anterior se fabrican artificialmente. Tenemos entonces, dos grandes grupos:El grupo de xidos y el grupo de los carbonos.Materiales - Herramientas AbrasivosOXIDO DE ALUMINIO BLANCOIdentificacin AAColor ------------ blancoRaya ----------- acero rpido (HS) y acero extra rpido (HSS)Herramientas fabricadas de estos materiales- Brocas- Fresas con vstago- Fresas para rbol- Cuchillas rectas y de forma- Herramientas para talla- Herramientas para tornoOXIDO DE ALUMINO ROSADOIdentificacin RVAColor ------------- rosadoRaya ------------- acero rpido (HS) y acero extra rpido (HSS)Herramientas fabricadas de estos materiales- Brocas- Fresas con vstago- Fresas para rbol- Cuchillas rectas y de forma- Herramientas para talla- Herramientas para Torno 45 46. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoOXIDO DE ALUMINIO REGULARIdentificacin AColor ------------- marrnRaya ------------- aceros al carbnHerramientas fabricadas de estos materialesSierra Cinta = ancho , 3/8, . 1, 1, .3Sierra banda = ancho 3 ", 3, 4,......... 12"CARBONO DE SILICIO NEGROIdentificacin CColor ------------ negroRaya ------------ materiales no ferrosos: cobre, bronce, aluminio, plomo,Piedras calizas, mrmol.No se utiliza en la industria de la madera.CARBURO DE SILICIO VERDEIdentificacin CvColor ----------- verdeRaya ----------- aceros superiores en dureza a 65 RockweII C y carburo detungsteno.Herramientas fabricadas con estos materiales brocas, fresas con vstago, fresaspara rbol, sierras circulares. (Discos)Por su presentacin (forma) en el comercio y tamaos de grano, se recomiendaafilar: las brocas, fresas y sierras circulares con piedras diamantadas o diamanteindustrial (artificial).ABRASIVOSABRASIVOS LIBRES: son utilizados en la industria como salen de fabricacin.Para su empleo se utilizan medios como agua, aire, aceite y grasa. El medio comoms utilizado es el de aire comprimido y es conocido como semblasting.Este proceso se utiliza para hacer acabados o mejorar superficies para luegohacer alguna aplicacin, por lo tanto se cambia el abrasivo por arena concaractersticas especiales para que se logre el objetivo.46 47. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero MecnicoABRASIVOS FLEXIBLES: En nuestros procesos se utilizan ligas de dos tipos:vitrificadas y resinoides.Las vitrificadas permiten gran remocin de material y aceptables acabados y no seafectan por el contacto con el agua, cidos o aceitesLos resinoides estn diseados para trabajar en altas revoluciones y mejoresacabados y un esmerilado rpido.ABRASIVOS AGLOMERADOS: Se toma el abrasivo, se mezcla y se lleva afresas hidrulicas donde se donde se forma el abrasivo segn los moldes que setengan, luego se llevan a los hornos y despus de su coccin se rectifican dandolas medidas requeridas por el cliente.IDENTIFICACIN DE LOS ABRASIVOS AGLOMERADOSNormas de Seguridad No apretar demasiado el abrasivo con la tuerca de sujecin.Reponer las cartulinas cuando desaparezcan. Cuando el operario ponga en movimiento un abrasivo, este debe estar a unlado. No golpear el abrasivo. Utilizar el abrasivo por el lado apropiado, segn su forma. Verificar el sonido antes de su montaje en la maquina. Utilizar careta proteccin en los ojos. No utilizar elementos en las manos como guantes, estopas o materiales fcilesde atrapar por un abrasivo en movimiento.En el abrasivo existen otros datos dimensionales:Dimetro exterior x espesor x dimetro interior (200mm x 13mm x 31.75mm)Revoluciones mximas para ser trabajado el abrasivo (3200 r.p.m)FABRICACIN: Ejemplo: AA 60 J 8 V 20WAA Tipo de grado60 Tamao de granoGrados comerciales: 26, 36, 46, 60, 80, 100, 120J - Dureza del abrasivo. Cantidad de aglomeranteSe utiliza el abecedario A... Muy blando Z .Muy duro 47 48. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico8 Estructura - separacin de los granosLa estructura va del 1(muy cerrada) hasta 14(muy abierta)V - tipo de ligaSe tienen 5 ligas.A - Liga vitrificada:Para trabajar con agua o sin aguaEste es un abrasivo cocido a 1250 C y en el caso de A (oxido de aluminio regular)que es de color marrn cambia de color a gris tornndose muy duro.B - Liga resinoide:Para trabajar en seco, sin aguaEs un abrasivo cocido a180 C. No cambia colar. Tornndose un abrasivo quepermite mas all velocidad de corte. Su tiempo para ser utilizado es de 3 aos,Liga en caucho. Su elemento de pega para los granos es caucho - para hacerterminados en herramienta.Liga en corcho. Su elemento de pega es el corcho, tambin para ser terminadosen herramienta.Liga de metlica. Para abrasivos diamantados48 49. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero MecnicoLAS HERRAMIENTAS DE CARBURO DE TUNGSTENOFABRICACIN Y AFILADOFabricacin del Carburo de Tungsteno y Propiedades Fsicas TungstenoCarbono Calentamiento1500 CCarbono deCobaltoTungsteno Fig. 5 Calibre con nonio de patasSinterizacin DefinitivaCalentamiento 1500 C Plaquitas TerminadasEl carburo de tungsteno es un polvo obtenido mediante combinacin qumica delcarbono y del tungsteno. Este compuesto qumico se aglomera bajo la accinsimultnea de una fuerte presin y de una temperatura alta, en presencia de unaglutinante que es el cobalto reducido a un polvo muy tino (dibujo numero 1). Esteprocedimiento de aglomeracin, llamado sinterizacin, permite obtener unproducto de gran dureza y que slo puede ser mecanizado con piedras do afilarespeciales. El compuesto qumico obtenido no es compatible a un metal que es uncuerpo simple; no es un acero, puesto que el hierro no entra en su composicin.Para las fabricaciones de series, la sinterizacin se realza con molde queproporciona placas que proporciona placas que sern luego mecanizadas ysoldadas sobre las herramientas. 49 50. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero MecnicoSegn el tamao de los granos de carburo de tungsteno la proporcin de cobalto yla adicin de pequeas cantidades de otros cuerpos, tales como el carburo detitanio, se obtienen varios matices de carburo de tungsteno. Estos son diferentespor su dureza, sus propiedades de corte y su fragilidad. Para las herramientasdestinadas a la miaara que trabajan por golpe, se refiere sacrificar la resistenciaal desgaste del carburo de tungsteno en beneficio de de la tenacidad. La aleacinde matiz es asunto de fabricacin de herramientas.Una de las caractersticas importantes del carburo de tungsteno es su coeficientede dilatacin que es dos veces inferior al del acero, lo cual limita la dimensin delas placas que es posible soldar sobre un soporte de acero.La propiedad ms notable de las herramientas de colocacin adicional concarburo de tungsteno es su gran duracin de corte.Cuando se respetan todas las condiciones de fabricacin, de afilado y deutilizacin, la duracin del corte de la madera puede ser, segn la mecanizacin yla especie inferior a cincuenta veces la del las herramientas de acero aleadocorriente, aproximadamente quince veces mayor que la de los aceros rpidos.Fabricacin de las Herramientas.La tcnica de fabricacin de las herramientas es semejante a la de lasherramientas clsicas, pero ms delicada debido a dos problemas: la soldadura delas placas y dimensin definitiva de la herramienta.El ngulo de punta mnimo que es posible, dar aun cortante de carburo detungsteno es de 45 aproximadamente. Por debajo de este valor, la fragilidaddel carburo es tal que la herramienta apenas si tiene resistencia. De esta forma,algunos casos especiales no pueden ser resueltos con herramientas de carburo.50 51. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero MecnicoLa soldadura de placas de carburo de tungsteno se hace corrientemente sobrelos dientes de las cuchillas de sierras circulares y la mayora de las formasgeomtricas de las fresas, realizadas en acero, que se encuentran tambin enforma de herramienta con colocacin adicional de carburo de tungsteno.Las herramientas de perforacin y de desfonde no presentan dificultades para surealizacin. Si estas herramientas son de dimetro pequeo, son de carburomacizo. Los ngulos de ataque, de despojado y punta le son dados a laHerramienta en el momento de su fabricacin y no deben modificarse despus.La Colocacin De las Plaquitas de CarburoExisten cuatro Colocaciones de las plaquitas de carburo en las punas de losdientes (dibujo nmero 2). En los casos A y B el afilado se har nicamente enel dorso del diente. En los casos C y D, el afilado se hace en la parte delantera deldiente; pero es posible un retoque en el dorso, sobre todo si la colocacincorresponde a la sealada con la letra C que, adems, permite una excelenteincrustacin de la placa adicional y una gran facilidad de soldadura.La resistencia al desprendimiento por golpe es grande: esta colocacin convienebien para todos los trabajos difciles.Afilado de las Herramientas de CarburoA pesar d lea gran longevidad del carburo do tungsteno, llega un momento en elque es preciso volver a afilar las herramientas. La progresin del desgaste da laarista se hace en tres tiempos:51 52. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero Mecnico Primer tiempo: Un desgaste rpido se produce al principio de la utilizacin, es debido a la fragilidad del extremo de la arista. Este desgaste est provocado por las microgrietas, ms o menos desarrolladas, resultantes del afilado. La calidad del afilado influye por lo tanto considerablemente sobre esta primera fase del desgaste. Segundo tiempo: Despus de este primer perodo, la herramienta posee una arista que resiste bien el desgaste. En esa etapa, la herramienta presenta las caractersticas de afilado que sern las de su utilizacin normal. Un desgaste lento y regular progreso, ms o menos rpidamente, segn I poder abrasivo del material y las condiciones de trabajo. Tercer tiempo: La progresin se acenta bruscamente y el desgaste se ha importante; est provocado por una especie de "minado" del cobalto que mantiene; engastados los granos de carburo; stos s desprenden de la herramienta y provocan brechas relativamente profundas que es necesario eliminar en el momento del afilado. Estos tres perodos de trabajo se ven reflejados en el dibujo nmero 3. Es de sealar la importancia del desgaste en el ltimo perodo de trabajo de la herramienta, este desgaste es muchas veces ms importante en este perodo relativamente corto, que en el periodo de utilizacin normal de las herramientas.se han utilizado las herramientas hasta la tercera etapa, los tiempos de afilado hansido aumentados, as como los gastos de piedras de afilar; en efecto, es necesarioretirar una gran cantidad de material sobre la herramienta, antes de volver aencontrar una base de arista satisfactoria. El rendimiento global de la herramientaes as inferior al que hubiera sido el de una herramienta afilada al finalizar lasegunda etapa. Se puede considerar que un radio de 0.1 mrn. Para elredondeado del desgaste en un mximo, situndonos bajo el punto de vista deleconomista. Apart del desgaste normal da la arista principal, se produce undesgasto que afecta a las aristas laterales en varios milmetros.Piedras Diamantadas de AfilarSlo las piedras da afilar diamantadas convienen para el afilado de lasherramientas de carburo de tungsteno. Las piedras de afilar diamantadas tienenuna parte activa construida por partculas de diamante, procedentes de desechosdel tallado o de diamantes de segundo orden, y desde hace algunos aos de 52 53. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero Mecnicodiamantes sintticos. Para aglomerar los granos bastos, se utilizan aglutinantesmetlicos (bronce) Y aglutinantes resinoides (baquelita) para los granos finos Lagranulacin o grosor de los granos de diamante es el elemento principal queinfluye sobre los estados de superficie del afilado. El grosor do los granos estindicado por cifras, comprendidas entre 200 y 600. La primera cifra indica losgranos bastos para el esbozo, y la segunda, los granos finos para el acabado. Elespesor de la capa diamantada vara de 0,8 a 3 mm. Este espesor influye sobre elpeso de diamante y, por consiguiente, sobre el precio de la piedra de afilarLa anchura de la banda de la capa diamantada vara de 6 a 10 mm. Lavelocidad perifrica o de corte de las piedras de afilar diamantadas debe ser: paralas piedras de afilar con aglutinante metlico = 17 a 24 m/s.; para las piedras deafilar con aglutinante resinoide = 22 a 28 m/s.Como para las herramientas de acero aleado, el afilado de las herramientas concarburo puede hacerse en seco o con riego. Estos dos mtodostienen cada cual tienen sus ventajas y sus inconvenientes.Otra tcnica: el afilado con pulverizacin, ha sido adoptada por el G.T.F.T. hacia1954, despus de experimentos hechos en el laboratorio central de la armada.La pulverizacin presenta reales ventajas con relacin al riego clsico. Suprime laproyeccin masiva del lquido que ocasiona molestias al operario. Los aparatospara la pulverizacin son sencillos y puede adaptarse a cualquier tipo de afiladoraprovista de sus sistemas de riego. Para la pulverizacin, es absolutamentenecesario disponer de una fuente de aire comprimido a baja presin (1 Kg/cm2).El lquido slo se utiliza una vez y las proyecciones hacia el exterior de la piedrade afilar son casi inexistentes. El consumo de lquido es escaso, puesto que elaparato pulveriza una media de 1 a 1,5 litros durante ocho horas de trabajoininterrumpido.En el comercio estn a la venta lquidos especiales para el riego o lapulverizacin. Se les diluye en pequeo porcentaje en el agua 53 54. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico 54 55. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico 55 56. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero MecnicoTERMINOLOGA PARA LAS HOJAS DE SIERRA1. COFIGURACIONES DE DIENTES Diente Superficie Se emplea en hojas de sierra para cortar maderasPlanablandas y duras a lo largo del granoDiente BiseladoBiselado superior derecho e izquierdo alternado. Se Alternado emplea en hojas de sierra para aplicaciones generales y de corte transversalDiente BiseladoBiselado superior ms elevado con diente ms largo Alternado que nuestro biselado estndar alternado. Se emplea enModificado las hojas de sierra de la Serie "MB" y ha sido especficamente diseado para cortar melanina sin astillar en sierras de mesa. Diente Triple Bisel El diente alternado plano con un trapecio ms elevado divide virutas para lograr cortes en materiales duros, madera Diente CombinadoGrupo de dientes con biselado alternado y un diente con superficie plana, dividido por una garganta espaciosa en la hoja de la sierra. Se emplea en hojas de sierra combinadas para aplicaciones generales Diente de Forma Se emplean en hojas de sierra cnicas para enmuescar. CnicaLa anchura del tajo aumenta con la profundidad de penetracinDiente BiseladoSe emplea en juegos de dado en el lado derecho. Alternado Derecho (Cada sexto diente ha sido amolado con superficie plana).Diente BiseladoSe emplea en juegos de dado en el lado izquierdo.Alternado Izquierdo(Cada sexto diente ha sido amolado con superficie plana).56 57. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico2. NGULOS DE DIENTES ngulo de Corte 6 a Los materiales blandos requieren un ngulo de 18 Grados aproximadamente 18 Grados, los Materiales duros requieren uno de aproximadamente 6 Grados. Las hojas de sierra para cortar aluminio y me! amina tienen un ngulo de corte negativo.ngulo de luzEste ngulo cambia segn la dureza delsuperior material: 12 Grados para materiales duros y 15 12 a 15 Gradospara materiales ms blandos.ngulo de Biselado Normalmente de 10 Grados, que permite unaSuperior de 8 a 12 penetracin gradual al material Gradosngulo de CortadoPermite que haya luz a lo largo del diente Radial de 1 a 2 Grados3. GENERALTajo (B) Se refiere a la anchura mxima del diente de sierra y se representa en unidades decimales y/o milmetros. Placa (C) Se refiere al espesor del cuerpo de la sierra de acero sobre la cual se sueldan los dientes de carburo. La dimensin se representa en unidades decimales y/o milmetros. Nota: La mayora de las placas de hojas de sierra industriales son cortadas con rayos Lser.Paso (P) Se refiere a la dimensin aproximada (longitud) entre dos dientes y se representa en milmetros Dimetro Interior Se refiere al dimetro del agujero para el rbol y se representan en fracciones de milmetro 57 58. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoEL BUEN CORTEMATERIALES SIERRAS CIRCULARES (DISCOS) (TIPO Y # DE DIENTES)Es de anotar que las recomendaciones que a continuacin se plantean, es unaorientacin para elegir el disco apropiado, en el corte de materiales de la industriade la madera. Esto nos permite seleccionar la herramienta partiendo de lo queofrezca el comercio. Mquina o Equipo.Toda mquina tiene unos tiempos tiles y para que stos sean ms efectivosdeben tener: mantenimiento rutinario, preventivo o predictivo. Si esto se hace,no hay que efectuar el correctivo, pero a su vez tenemos la certeza que sufuncionamiento sea ptimo. Calibracin y Manipulacin de la Herramienta de Corte.Es muy importante el correcto montaje de la herramienta cortante, el disco los incisores. El almacenaje debe ser de tal forma que en ningn momentotenga golpe o friccin con algn metal, porque esto ocasiona fractura en elcarburo de tungsteno (dientes). Este carburo posee aproximadamente 90Rockwell C. en dureza, lo que lo coloca en un punto de fragilidad muy alto; nospermite alta velocidad de corte, pero el golpe con partculas duras es fatal.En Todo Momento:Su almacenamiento, manipulacin, transporte; stas herramientas deben estarprotegidas, por lo menos en los empaque que traen de fabricacin. El Afilado:Es normal que al no obtener un excelente corte, nos remitamosinmediatamente al afilado, pero en la realidad es al ltimo punto que nos58 59. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero Mecnicoremitimos. Es muy importante que al efectuar el afilado se tengan en cuentalos siguientes aspectos:- Tamao de grano y concentracin de diamante.- Para trabajo en seco, al no tener refrigerante alguno, se recomienda unabrasivo diamantado con un tamao de grano 220 y concentracin dediamante 100.- Para trabajo en hmedo, las condiciones cambian: tamao de grano 500 yconcentracin 75 en diamante.- Cero vibraciones. En el proceso de afilado, si tenemos cero vibracin y nospermite llegar all: solidez en el cuerpo (bastidor de la mquina) y tener anclajeal piso.- Como se dijo antes, el carburo de tungsteno es muy frgil y si no se tiene elabrasivo apropiado segn el caso (hmedo seco), ms vibracin o extrema,nos presenta fractura del carburo de tungsteno, el cual nos ocasiona menosnmero de cortes. Eleccin de una Hoja de Sierra.Se debe tener en cuenta:1. Tipo de Material a Cortar. Madera slida (en el sentido de la fibra)- Tipo de diente:recto- Nmero de dientes: 60- Dimetro exterior: 300 mm (12), Madera slida (a travs de la fibra).- Tipo de diente:alterno- Nmero de dientes: 60.- Dimetro exterior: 300 mm (12) 59 60. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico Triplex.- Tipo de diente:alterno- Nmero de dientes: entre 60 a 70- Dimetro exterior: 300 mm (12) MDF.- Tipo de diente:alterno- Nmero de dientes: entre 72 a 108- Dimetro exterior: 300 mm (12) Madecor o Milamnicos Existen tres alternativas: A. En Sierra Circular Convencional- Tipo de diente:trapezoidal- Nmero de dientes: entre 60 a 80- Dimetro exterior: 300 mm (12) B. En Sierra Escuadradora con incisor o cisador- Tipo de diente:Alterno- Nmero de dientes: 60- Dimetro exterior: 300 mm (12)El incisor puede ser diente. C. En sierra Circular Radial- Tipo de diente:alterno (ngulo negativo)- Nmero de dientes: 60- Dimetro exterior: 300 mm (12)Este disco tiene un dimetro muy agudo, por tal motivo requiere uncuidado mejor, para evitar que se fracturen sus puntas. 60 61. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoNOTA. El disco apropiado en una sierra radial, debe ser con dientesalternos, pero con el ngulo de salida de viruta negativo. Es importantesaber cmo funciona el disco de ngulo positivo en esta mquina; por laposicin que tiene el diente en el disco y este a su vez sobre el material,se auto alimenta cuando est en funcionamiento, porque permite que seentierre en el material de corte. Por tal motivo nos ofrece altos riesgos deaccidentalidad para el operario.Tambin es importante tener cuidado con stas herramientas en losproceso de transporte (enguacalar debidamente).La empresa que ofrezca el servicio de afilado debe tener su equipo concero vibraciones y utilizar abrasivo diamantado apropiado segn elproceso (afilado en seco y afilado en hmedo)2. Tipo de Mquina Donde Trabajar el Disco (La Herramienta) A. Sierra Circular ConvencionalSe debe utilizar disco con ngulo positivo. B. Sierra Circular Escuadrada.En sta mquina debe haber debe haber un incisor o sisador. Se utilizaun disco con ngulo positivo. C. Sierra Circular Radial.Se utiliza un disco con ngulo negativo. Si utilizamos positivo nos puedeocasionar fcilmente un accidente (al operario) En cuanto a la velocidad de corte tenemos:Toda herramienta cortante, excepto las fresas con vstago, deben trabajarentre 40 a 50 m/seg. Es la velocidad que se genera en la arista mas alta detoda herramienta cortante; se calcula con la siguiente frmula : 61 62. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoVC = r.p.m. x x 60.000r.p.m. = del eje porta herramientas.=Dimetro de la herramienta en (mm)=3,141660.000 = ConstanteSi no conocemos las r.p.m. del eje porta herramienta, las calculamos en lasiguiente forma:n2 = n1 x d1d2n2 = r.p.m. del eje porta herramientan1 = r.p.m. del motord1 = dimetro de la polea motrizd2 = dimetro de la polea conducida.Tambin los podemos calcular(r.p.m. del eje porta herramienta) en lasiguiente frmular.p.m. = VC x 60.000 x62 63. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoMANTENIMIENTO Y AFILADO DE SIERRAS CIRCULARESPara que una sierra circular de metal duro d su rendimiento mximo deber serbien cuidada.La parte ms importante de su mantenimiento es el reaflado.Deber reaflarse en el momento oportuno.Una sierra circular de metal duro deber reaflarse siempre antes de que se hayadesgastado su fila Y antes de que el calor producido por la friccin deteriore eltensionado de la circular.El lmite econmico para el reaflado est aproximadamente al alcanzarse undesgaste de bisel de 0,2 mm.Normalmente una sierra circular de metal duro puede afilarse de 20 a 25 veces,segn el tamao de la placa de metal duro. Cuando la plaquita de metal duro hatenido un desgastado de 0,3 mm. no resulta ya rentable el reafilado. Los costes dereaflado resultan demasiado altos y por lo tanto la circular deber ser desechada.Este reafilado debe hacerse cada 100 horas de trabajo consecutivo.63 64. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoReaflado adecuado.Este es el proceso normal de trabajo al reaflar las sierras circulares de metal duro: 1. Limpieza. 2. Inspeccin. 3. Soldado de los dientes. 4. Aplanado y tensionado.Afilado de la parte posterior de los dientes. 5. Afilado del ngulo de salida.1. Limpieza de la Sierra. La soda custica (1 de soda por 5 de agua) en un recipiente plstico se deposita la herramienta y se deja por 15 minutos, luego se lava con agua y se remueve la resina con un cepillo plstico.2. Soldado de Dientes. Controlar si hay algunos dientes deteriorados. Si faltan placas de metal duro o estn muy deterioradas deber precederse a su reposicin.A. Quitar los posibles restos de metal duro calentando con una pequea llama. Limpiar y rebajar el alojamiento de la placa de metal duro.B. Desengrase la plaquita de metal duro y el asiento de la misma, lavndolas con tricloroetileno o acetona.C. Untar el asiento de la placa y el acero de los alrededores con fundente.Soldadura Elctrica 64 65. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero Mecnico D. Colocar el material de soldadura en el asiento de la placa. Emplear unaspinzas o herramienta similar. Tener cuidado de no tocar el material desoldadura desengrasado con los dedos. E. El diente se har coincidir en el alojamiento empleando unas pinzas. Laparte posterior del diente desengrasado no deber tocarse con losdedos. F. Mantener el diente en el alojamiento con una herramienta adecuadadurante todo el tiempo que dure la soldadura. Calentar cuidadosamentecon una llama pequea el material situado alrededor del diente. Cuandoel material de soldadura se funda se oprimir el diente de modo queentre en su alojamiento.Soldadura por Gas G. De los sistemas que existen en la industria, el ms recomendado es elde oxiacetileno. Hacer cambio total NO es rentable y deteriora mucho elcuerpo del disco.Si hay varios dientes deteriorados uno al lado del otro, deber evitarse susoldadura consecutiva, ya que el calor se esparce hasta el prximodiente. Soldar por lo tanto una de cada dos dientes (1,3,5, etc.) y volverluego a empezar (2,4,6, etc.)3. Aplanado y tensionado. Controlar que la sierra est plana y que tenga el tensionado correcto. Un banco de trabajo adecuado y bien equipado facilita el trabajo de enderezado. Cuidar que la luz incida desde delante. Si la hoja est bien tensada se ver una abertura de luz en todo su dimetro.65 66. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico 300 mm0,1 - 0,3 mm950 mm 1,4 - 1,6 mm 300 - 400 mm0,2 - 0,5 mm1000 mm 1,6 - 1.7 mm 400 - 500 mm0,3 - 0,6 mm1050 mm 1,7 - 1,8 mm 500 - 610 mm0,5 - 0,8 mm1100 mm 1,8 - 1,9 mm 610 - 650 mm0,6 - 0,8 mm1150 mm 1,9 - 2,0 mm 650 - 750 mm0,8 - 1,0 mm1200 mm 2,0 - 2,1 mm 750 - 860 mm1,0 - 1,2 mm1250 mm 2,1 - 2,2 mm 900 mm1,2 - 1,4 mm1300 mm 2,2 - 2,3 mm Si la velocidad de corte es superior se requiere un tensionado mayor. El tensionado deber estar bien distribuido por toda la circular. Controlar esto con una regla, que deber tener aproximadamente la misma longitud que el radio de la circular. Si se descubren manchas sueltas o fijas, debern igualarse con un martillo redondo. De no hacerse so perder la uniformidad en la marcha do la circular. Colocar la circular vertical sobre el apoyo, controlar con una regla larga si la circular est plana por ambos lados. Si la hoja tiene protuberancias o est desigual, deber ser igualada con un martillo.4. Afilado de la parte posterior de los dientes. La parte posterior de los dientes (cuerpo de la sierra) se rebajar, aproximadamente 0,3 mm. (Granulometra 60, dureza J-K). Cuidar que se66 67. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico mantenga el espacio de virutas original de la sierra. Si el espacio de virutas debido al desgaste del diente es demasiado pequeo, deber afilarse el fondo del diente.5. Afilado de las plaquitas de metal duro. Estos son los requisitos ms importantes para obtener un perfecto afilado: Mquina de afilar estable (Cero vibracin) La sierra deber estar bien sujeta en la mquina. Agrrese lo ms cerca dela parte afilar Muela adecuada (segn el proceso. Datos de afilado correctos. Enfriamiento adecuado y dirigido correctamente si existe.Afilar las nuevas plaquitas y dejarlas al mismo tamao que los otros dientes.Verifique con una galga de trisque, que todas las plaquitas estn al mismo nivel.Afile con una mquina robusta con enfriamiento eficaz. El lquido refrigerante seha aplicar al mismo lugar de afilado, si el lquido es insuficiente y se emplea lallamada refrigeracin por niebla, la muela se puede obstruir, resultando un afiladodefectuoso.Determinar el lugar donde se ha de afilar. Afilar tanto el bisel delantero como eltrasero y adaptar el afilado segn el desgaste del diente. Es antieconmico afilarsolo uno de los biseles. En cada caso determinar cunto se ha de rebajar en elbisel trasero y delantero. Amol el filo trasero primero y despus rectifique el filodelantero.La velocidad de la muela, en el afilado por pndulo ser de aprox. 15 m/seg.Un mtodo de afilado es el afilado profundo, el cual significa que los dientes seafilan con una presin de alimentacin preseleccionada y constante. Todo elmaterial a rebajar se eliminar en una pasada. La velocidad de alimentacindeber ser de 4 a 6 mm. por segundo. Otro mtodo de afilado es el afilado porpndulo. La muela efecta un movimiento por encima del diente y va quitando un67 68. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero Mecnicopoco en cada movimiento. Puede necesitarse de 2 a 5 pasadas, segn lodesgastado que est el diente. El mejor afilado se obtiene si la muela gira contrael bisel.El avance por movimiento de pndulo deber ser de 0,01 - mx. 0.02Tener cuidado especialmente cuando el afilado sea en seco, de modo que no seproduzcan grietas superficiales en el metal duro. Si la muela se ha obstruido, porejemplo, despus de haber afilado el cuerpo de la hoja, deber limpiarse con unaherramienta. Si la muela est deteriorada o alabeada deber repararse con laherramienta de diamante.Mantener los ngulos originales del diente de la sierra,68 69. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero MecnicoDefiniciones de ngulos: A = ngulo de incidencia superior. B = ngulo de ataque. C y C = Radiales o laterales. D = Incidencia delantero. ngulo de incidencia Superior. Se recomienda que sea de 10 - 12. La fuerza de corte no resulta menor si el ngulo es mayor de 12 pero se debilita el filo. ngulo de incidencia tangencial. Se recomienda que sea de 3. ngulo de incidencia radial Se recomienda que sea de 1,5. Si se obtienen problemas con las incrustaciones en la sierra, el ngulo puede incrementarse a 2 3. ngulo de bisel delantero Se recomienda como mximo de 5. Si el ngulo es mayor se debilita el filo. ngulo de Ataque Puede ser desde -5 hasta +35, segn el material que se ha de aserrar: -5 Tronzado de madera en sierra pendular. Aserrado previo de tableros enchapados. +5 Aserrado de plsticos duros y de tableros enchapados y laminados. Aserrado de metales. +7 Aserrado de metales. +8 Aserrado de hormign poroso y de ladrillos. +10 Aserrado de madera. Escuadrado de tableros y de fibra de madera, de yesos, tableros aglomerados y tableros enchapados. +15 Aserrado de tableros enchapados, contrachapados, laminados, tubos de cartn (bobinas), y aserrado de madera al inglete. +20 Aserrado longitudinal de madera seca y aserrado de plsticos blandos. +30-35 Aserrado longitudinal de madera verde. Despus del afilado de las sierras con dientes BA y BD deber controlarse que las puntas de los dientes estn a la misma altura en el lado izquierdo y derecho. 69 70. LUIS ALVEIRO PATIO A.Ingeniero Mecnico Puede verificarse fcilmente si los dientes estn bien haciendo girar la sierra contra trozo de parafina.AlmacenamientoInmediatamente despus del afilado deber colocarse la sierra circular de modoque, quede protegida contra golpes. Una sierra de metal duro no deber colocarsenunca sobre una base dura. Tales como hormign clavos o tomillos, Guardarsiempre las sierras en embalajes protectores. Los dientes de las sierras grandesdebern protegerse adems con una funda de plstico.MontajeUse un indicador de cartula para comprobar que el plato no est torcido niestropeado ni sucio. Cuidar tambin que la circular est bien colocada conrelacin al sentido del avance70 71. LUIS ALVEIRO PATIO A. Ingeniero MecnicoTipos de PlaquitasAA. Dientes rectos.Este tipo tiene dientes rectos sin biseles. Se emplea para el cortelongitudinal de madera, aserrado mltiple. Puede emplearse paraaltas velocidades de avance con exigencias normales desuperficies de corte.BA. Dientes de Bisel Superior AlternoEste dentado puede emplearse tanto para el corte longitudinalcomo para el tronzado de madera y tambin para el aserrado de ungran nmero de otros materiales. Se emplea tambin para elescuadrado de tableros. Este tipo de dentado proporcionasuperficies de corte finas al aserrar materiales que no son frgiles.El dentado BA es el ms usual.BD. Dientes de biseles superior y frontal alternos.Este tipo de dentad