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“LAS SIERRAS”
I SEMESTRE
Índice
Introducción………………………………………………………………………………...
Las sierras…………………………………………………………………………………...
Tipos de sierra……………………………………………………………………….
Tipos de elementos de sujeción……………………………………………………..
Usos particulares de la sierra………………………………………………………..
Fijación para el corte y la seguridad………………………………………………...
Conclusiones………………………………………………………………………………...
Recomendaciones…………………………………………………………………………...
Bibliografía………………………………………………………………………………….
Anexo………………………………………………………………………………………..
Introducción
Este trabajo hace referencia en si a las sierras, que las podemos definir de forma oficial
como una herramienta que sirve para cortar madera y otros cuerpos duros y que está
formada por una hoja de acero con dientes al borde y sujeta a un mango. Estas sierras,
tienen como característica, su forma y disposición de dientes y pueden ser manuales o
estar conectada a una fuente de energía. Trataremos punto de interés como lo son, los
tipos de sierras, los diferentes elementos de sujeción que actúan en ellas, algunos usos
particulares y la fijación para el corte y seguridad.
LA SIERRA
Una sierra es una herramienta de corte, que consta de una hoja dentada, y sirve para cortar diversos materiales (madera, metal, plástico, etc.).
Tipos de sierrasHay varios tipos de sierras, que sirven a distintos propósitos, según sean manuales o eléctricas, y según la forma y disposición de los dientes. Según el tipo de sierra, podremos realizar cortes en madera, metales, plásticos, u otros materiales. Y según la forma de su hoja, podremos realizar cortes rectos, curvos o interiores.
Sierras manuales: Serrucho universal: es una herramienta para cortar madera, posee una hoja
metálica dentada, larga, ancha, y flexible, con un mango. Sirve para cortes rectos.
Serrucho de punta: El serrucho está formado por una hoja metálica larga y flexible llena de dientes de corte y un mango para poder agarrarlo perfectamente. Este tipo de sierra de hoja dentada y trapezoidal que por el extremo ancho tiene unido un solo mango, el otro extremo terminado en forma de punta, se usa para hacer cortes curvos en maderas blandas.
Serrucho de costilla: los serruchos de costilla se emplean para corte de precisión en maderas, la hoja es más delgada, y para que no flexione, se le coloca un refuerzo superior o costilla.
Sierra de arco: para cortar metales, consiste en un arco metálico con mango, que mantiene tensa una hoja de sierra muy fina. La forma del arco es variada, y se adapta a diferentes usos.
Sierras eléctricas Caladora: Es una herramienta muy versátil, corta todo tipo de maderas, metales,
plásticos, ladrillo, cerámica, etc., realiza cortes rectos, curvos, inclinados. Es una máquina de manejo simple.
Sierra circular: Principalmente para cortes de maderas, aluminio y plásticos. Se emplean para grandes cortes, y tienen una guía paralela, también pueden hacer cortes biselados. Es una máquina más complicada de manejar.
Serrucho eléctrico: Es una sierra universal y ágil para trabajos en madera, plástico y metal.
Tipos de dentados:En el corte de madera existen tres tipos básicos de dentado:
El dentado americano: que alterna tres dientes rectos con uno terminado en curva cóncava, que cumple la función de desalojar el serrín producido por el corte.
El dentado universal: tiene dientes terminados en punta, que van triscados en forma alterna y en diferentes números. Por lo general el triscado es de uno a uno, o sea uno a izquierda y otro a derecha, y así sucesivamente, pero también hay triscados de a dos y tres dientes.
El dentado japonés: sustituye el triscado por un afilado interno de diente, unido a un vaciado de las caras exteriores de la hoja de sierra, y una terminación progresiva (de menos a mayor).
Corte
En cuanto al corte de metales, en un principio se realizaba con el lomo dentado de una lima, evolucionando hasta la forma actual. Al principio se fabricaron en acero al carbono templado, lo que producía una hoja muy quebradiza. Luego se pasó a templar la hoja parcialmente, primero en lomo y más tarde en lomo y dientes, lo que dotaba de cierta flexibilidad a la lima pero no solventaba el problema de la rotura.
Conforme los materiales a cortar fueron avanzando en tecnología, también lo hicieron las hojas de sierra, las cuales pasaron de fabricarse en acero al carbono a fabricarse en acero rápido o de alta velocidad, más conocido por sus siglas en inglés, HSS.
Posteriormente, en la década de los 1970, se inventa por parte de la empresa sueca SANDVIK el llamado acero bimetal, que consiste en una banda estrecha de acero rápido en donde se forman los dientes, aleada mediante haz de electrones a un cuerpo fabricado en acero para muelles. Esto dio lugar a las hojas de sierra para metales con las características que se conocen hoy: una hoja virtualmente irrompible con una alta capacidad de corte, pues llegan a cortar hasta acero inoxidable.
Modo de corte
La forma de cortar también ha evolucionado, siendo las primeras las sierras de movimiento alternativo o de vaivén, originalmente movidas por molinos hidráulicos. Más tarde se accionaron mediante máquinas a vapor y finalmente con electricidad.
Sierra cinta
El aserrado con cinta implica un movimiento lineal continuo que utiliza una cierra cinta hecha en forma de banda flexible sin fin con dientes en uno de sus bordes. Tiene un mecanismo de trasmisión con poleas para mover o guiar continuamente la sierra cinta delante del trabajo. Estas se clasifican en verticales u horizontales.
Sierra cinta horizontal
El sistema de corte de metal a través de sierra de cinta es uno de los métodos más utilizados en la industria debido a que es un método rápido, genera poco desperdicio de material, es silencioso y muy productivo.
Elementos de sujeción
El marco de la sierra, con bisagras en el lado del motor, tiene dos poleas sobre las cuales pasa la cinta en forma continua.
Las poleas escalonadas se utilizan para variar la velocidad de la hoja y evita que se desvíe y que se tuerza. Se puede ajustar para trabajar con diversas anchuras de material. Estos soportes se deben ajustar de modo que apenas liberen la anchura de la pieza que se trabaje.
La perilla de tensión de la hoja se utiliza para ajustar la tensión de la hoja. Hay que ajustar la hoja de modo que no tenga holgura, a fin de que no se desvíe ni oscile.
El tornillo de banco montado en la mesa se puede ajustar para sujetar piezas de trabajo de diversos tamaños. También se puede girar para hacer cortes angulares en el extremo de la pieza de trabajo.
Sierra cinta para contornear
Esta sierra permite cortar al tamaño y conformar o perfilar con rapidez y, al mismo tiempo remover material en secciones grandes, en vez de virutas como en otras máquinas.
La sierra cinta para contornear se suele construir con acero en vez de hierro fundido, como la mayor parte de las maquinas herramientas. Las partes básicas se encuentran en la base, la columna o la cabeza de la sierra.
Partes de la sierra cinta para contornear
Base.
La base de la sierra cinta para contornear soporta la columna y aloja el mecanismo de impulsión de la hoja.
La polea inferior se impulsa con una polea de velocidad variable y se puede ajustar a diversas velocidades por medio del volante de velocidad variable.
La mesa está sujeta a la base por medio de un muñón o articulación giratoria. Se puede inclinar 450 a la derecha y 100 a la izquierda para hacer cortes angulares cuando se gira el
volante de inclinación de la mesa. Una corredera para placa de tapa y una placa central desmontables, están colocadas en la mesa.
La guía inferior de la hoja, conectada con el muñón, soporta y guía la hoja para evitar que se tuerza.
Una corredera para placa de tapa y una placa central desmontable están colocadas en la mesa.
La columna.
Soporta la cabeza, protector izquierdo para la hoja, la unidad de soldadura y el volante de velocidad variable.
El volante de velocidad variable se utiliza para controlar la velocidad de la sierra cinta para diversos tipos y tamaños de materiales.
La unidad de soldadura, instalada en la columna, se utiliza para soldar, recocer y esmerilar las hojas de la sierra.
El indicador de tensión de la hoja y el indicador de velocidad también se encuentran en la columna.
La cabeza.
Las piezas que se encuentran en la cabeza de la sierra cinta se utilizan para soportar o guiar la hoja de la sierra.
La polea superior de la sierra soporta la hoja, la cual se ajusta con los controles para tensión y guiado.
La guía superior de la sierra sujeta al poste de guía de la sierra, soporta y guía la hoja para evitar que se tuerza. Se puede ajustar en sentido vertical para diversos tamaños de piezas de trabajo.
El protector (guarda) para la hoja y la boquilla de aire, que mantiene la zona de corte libre de virutas y rebabas, también están montados en la cabeza.
Herramientas adicionales de cinta
Las hojas con filo de cuchillo están disponibles con filo de cuchillo, ondulados y festoneado y se utiliza para cortar materiales blandos y fibrosos, como tela, cartulina, corcho y caucho.
Las hojas con filos festoneados son más adecuadas para cortar aluminio corrugado delgado. Se debe utilizar guías especiales en las hojas con filo de cuchillo.
Las hojas con filo espiral son redondas y tienen un filo helicoidal o espiral continuo en toda la circunferencia. Esto permite tener un filo de 3600 y maquinar contornos y formas complicadas sin tener que tornear la pieza.
Las hojas con filo en espiral se hacen en dos tipos: la hoja con temple de muelle se utiliza para plásticos y madera, y la hoja endurecida, para metales delgados.
Uso particular de la sierra
Las sierras para recorte se utilizan para cortes bastos de pieza de trabajo a longitud requerida, a partir de una pieza de metal más larga. Los dos tipo de sierra para recorte de uso más común en el taller mecánico son la sierra de arco (segueta) mecánica y la sierra cinta horizontal; esta se está volviendo la más popular debido a que su hoja delgada, sin fin, tiene una acción cortante continua y corta la pieza de trabajo con rapidez.
Sierra de arco mecánica tiene aplicación limita en el trabajo de taller mecánico pues esta sierra solo puede cortar en la carrera de avance, lo cual ocasiona mucho movimiento perdido.
Hojas de sierras
Como se fabrican en diversos grados de aspereza y van desde paso 4 hasta paso 14. Para cortar secciones grandes, utilice una hoja gruesa o de paso 4, que produce máximo despejo para viruta y ayuda a aumentar la penetración de los dientes. Para cortar acero para herramientas y material delgado se recomienda una hoja de paso 14. Para uso general se recomienda una hoja de paso 10.
Las hojas de sierra métrica están disponibles en tamaños similares, pero con longitud de dientes por 25 milímetros, en vez de dientes por pulgada. Por lo tanto, el paso de una hoja que tenga 10 dientes cada 25 milímetros seria de 25 /10 o 2.5mm. Seleccione siempre la hoja de sierra lo más áspera posible, pero compruebe que dos dientes estén en contacto con la pieza de trabajo en todo momento.
Si hay menos de dos dientes en contacto con la pieza de trabajo, el material puede quedar atrapado en el espacio entre los dientes, lo que hará que se barran o rompan los dientes de la hoja.
Aserrado
Para tener un aserrado eficiente, es importante seleccionar el tipo y paso correcto de la hoja de sierra y hacerla funcionar a la velocidad adecuada al material que se cortara.Use hojas de dientes más finos al cortar secciones delgadas y materiales extra duros. Se deben usar hojas con dientes más gruesos para secciones gruesas y material blando y correoso. La velocidad de la hoja debe de ser la necesaria para el tipo y espesor del material que se va cortar.
Operaciones con la sierra cinta
Muescado
Cortes de muescas
Se puede remover secciones de metal en una pieza, en vez de en forma de virutas. Esto permite ahorrar material, en especial cuando se corta muescas grandes.
Ranurado
Ranurado
Esta operación se puede hacer en la forma rápida y exacta, sin necesidad de costosos aditamentos. La acción cortante de la hoja de la sierra sujeta el material con firmeza contra la mesa de la máquina.
Corte angular
Corte angular
La pieza de trabajo se puede fijar a cualquier ángulo y avanzar contra la sierra. Se puede inclinar la mesa para ángulos compuestos. Se elimina la necesidad de costosos dispositivos de aditamentos de sujeción.
Corte radial
Corte en curva
Los contornos o perfiles internos o externos se pueden cortar con facilidad. Generalmente las secciones internas.
Sierra circular
Sierra circular se basa en el giro a gran velocidad de una hoja circular, la que al golpear la madera, la cortan produciendo un surco o canal que va haciéndose cada vez más hondo; el serrín se mete entre dientes y diente, y es desalojado por estos al dejar de hacer contacto con la pieza.
Elementos de sujeción de la hoja de sierra circular planaa) Eje.
b) Tuerca.
c) Platillo.
d) Hoja de sierra.
Fijación de las sierras y la seguridad.
La fijación del cuerpo de máquina o equipo de corte es el primer referente que necesitamos, para obtener el punto de paralelismo de todo el equipo, un corte perfectamente recto y alineado con respecto al plano.
La máquina colocada correctamente en la base y paralela al suelo nos marcará para conseguir todas las líneas de paralelismo y perpendicularidad.
Si la máquina, no está perfectamente emplazada y totalmente nivelada, tanto en el sentido perpendicular como en el horizontal, será imposible conseguir las restantes líneas de nivelación y el corte recto de la sierra, ya que la máquina debe ser el punto de referencia para realizar los cortes en la madera.
Damos por hecho que eso se ha conseguido, en caso contrario no debemos seguir hacia delante. Este será el primer procedimiento, que debemos verificar con total exactitud, como hemos indicado éste siempre será el punto inicial para el ajuste de la máquina de corte.
A continuación mostramos una serie de causas con su solución correspondiente que tienen que ver con la nivelación de la maquinaria de corte:
Principales problemas en la fijación de sierras.
C a u s a S o l u c i ó n
Desgaste excesivo produciendo movimientos con oscilaciones y diferencias en el corte. Ajustar o reemplazar las ruedas o problemas de la alineación eje maquina con el suelo.
V a r i a c i o n e s e n e l c o r t e Repasar carril y las uniones de los mismos, nivelarlos y limar hasta la total igualdad de alturas y anchuras
Movimientos de subida y bajada en las ruedas Limpieza de las vías, ruedas, comprobar o sustituir las ruedas
La máquina se ha abierto o se han aflojado los tornillos de sujeción. Verificar mediante galga de anchura la igualdad en todo el recorrido y o apretar tornillos
Los rodamientos en los ejes que se mueven tienen holgura y anormalidad en movimientos de avance. Verifíquense las cajas de rodamientos y realícese su sustitución.
La seguridad
Lea el manual que viene con la sierra antes de usarla por primera vez. Mantenga las cuchillas filosas, limpias y aceitadas. Asimismo, inspecciónelas para asegurarse que no estén quebradas.
Cuando vaya a utilizar la sierra, póngase gafas protectoras, es decir, gafas con protectores a los lados, aunque utilice un casco que le cubra toda la cara.* No se ponga joyas, tales como cadenas. No se ponga ropa holgada. Si tiene pelo largo, amárreselo y póngaselo dentro del casco. Use protección para los oídos.
No corte a menos que tenga un área de trabajo despejada y esté en una superficie firme. No use la sierra eléctrica cuando esté en un andamio. Mantenga a la gente alejada de la sierra cuando la esté utilizando o cuando la esté reabasteciendo.
Conclusiones
Con la investigación de estos elementos aprendimos que para hacer los diferentes tipos de
cortes es fundamental tener en cuenta los siguientes puntos.
Utilizar las herramientas adecuadas al trabajo que se piensa realizar.
Tener en cuenta la forma o el bosquejo del trabajo que se requiere.
Siempre es necesario que las partes ensamblen para unir los elementos y obtener
el trabajo esperado, por ejemplo, la construcción de una maquina industrial que
requiere de cortes y sujeción de muchas piezas de precisa medida.
En cuanto a la seguridad, aprendimos que es muy importante guardar mucha precaución
en la selección de herramientas que se deben utilizar en cada trabajo, conocer el cuidado
de las mismas y cuidar el ambiente en que son guardadas, ya que eso nos puede afectar de
forma negativa el producto final, afectando en las medidas o hasta hacernos daño por su
mal uso.
Recomendaciones
Asegurarse de usar la sierra u hoja de sierra adecuada al material que se vaya a cortar.
Mantener la hoja de sierra en buen estado, en caso de presentar anomalías evitar su uso.
Mantener el área de corte despejado.
Bibliografía
Enlaces consultados
http://es.wikipedia.org/wiki/Sierra_%28herramienta%29
http://www.bricolajecasero.com/herramientas/tipos-de-sierras.php
http://www.garma3g.com/articulo-3.html
http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_0631_M.pdf
Libros consultados
Krar, Oswald, St. Amand(1984) Operación de máquinas herramientas. Ed. McGraw-Hill. Mexico ,455.
Mikell P. Groover Fundamentos de Manufactura Moderna: Materiales, Procesos Y Sistemas.
Anexo
1. ¿Qué es una sierra?
Una sierra es una herramienta de corte, que consta de una hoja dentada, y sirve para cortar materiales como madera, metal, plástico, etc.
2. ¿Cuáles son los principales tipos de sierras?
Los principales tipos de sierras son las manuales y las eléctricas.
3. Mencione las principales sierras manuales.
Las principales sierras manuales son el serrucho universal, serrucho de punta, serrucho de costilla y sierra de arco.
4. Defina, qué es una sierra de arco.
Es utilizada para cortar metales, consiste en un arco metálico con mango, que mantiene tensa una hoja de sierra muy fina. La forma del arco es variada, y se adapta a diferentes usos.
5. ¿Por qué la sierra de arco mecánica tiene una aplicación limitada?
Sierra de arco mecánica tiene aplicación limita en el trabajo de taller mecánico pues esta sierra solo puede cortar en la carrera de avance, lo cual ocasiona mucho movimiento perdido.
6. Mencione las principales sierras eléctricas.
Las principales sierras eléctricas son la caladora, la sierra circular y el serrucho eléctrico.
7. ¿Qué es una caladora?
Es una herramienta muy versátil, corta todo tipo de maderas, metales, plásticos, ladrillo, cerámica, etc., realiza cortes rectos, curvos, inclinados. Es una máquina de manejo simple.
8. Menciones los tres tipos de sierras básicos de dentado que existen en el corte de madera.
En el corte de madera existen tres tipos básicos de dentado: dentado americano, dentado universal y dentado japonés.
9. ¿Qué es el dentado americano?
El dentado americano alterna tres dientes rectos con uno terminado en curva cóncava, que retira el serrín ocasionado por el corte.
10. ¿Qué es el dentado universal?
El dentado universal tiene dientes terminados en punta, triscados en forma alterna a la izquierda y a la derecha, en diferente número.
11. Defina qué es acero bimetal.
Consiste en una banda estrecha de acero rápido en donde se forman los dientes, aleada mediante haz de electrones a un cuerpo fabricado en acero para muelles.
12. ¿En qué década y por quién fue inventado el acero bimetal?
El llamado acero bimetal fue inventado en la década de los 70s por parte de la empresa sueca SANDVIK.
13. ¿Qué pieza en una sierra cinta horizontal, evita que la hoja se desvié?
Las poleas escalonadas se utilizan para variar la velocidad de la hoja y evita que se desvíe y que se tuerza. Se puede ajustar para trabajar con diversas anchuras de material. Estos soportes se deben ajustar de modo que apenas liberen la anchura de la pieza que se trabaje.
14. ¿Qué tipo de material vamos a cortar y cuál es su espesor? ¿Se trata de madera? Y en ese caso, ¿madera blanda, dura, aglomerados, laminados o contrachapados? O ¿Se trata de yeso, plástico, granito, hormigón o materiales no ferrosos?
Es importante conocer que las hojas de sierra están construidas de distintos materiales y han sido diseñadas de acuerdo con lo que van a cortar, incluso si la superficie de trabajo presenta clavos y tornillos en la dirección del corte.
15. ¿Con que materiales se suele fabricar las hojas de sierra?
Para la fabricación de hojas para sierra se suele utilizar acero al tungsteno de alta velocidad y acero al molibdeno de alta velocidad.
16. ¿Cómo se categorizan las sierras para metal?
Se categorizan por el número de dientes por pulgadas.
17. ¿Por qué deben estar en contacto por lo menos dos dientes de la hoja de la sierra con el trabajo en todo momento?
Porque si hay menos de dos dientes en contacto con la pieza de trabajo, el material puede quedar atrapado en el espacio entre los dientes, lo que hará que se barran o rompan los dientes de la hoja.
18. ¿Cuáles son las tres cosas importantes para aserrar con eficiencia?
Es importante seleccionar el tipo y paso correctos de la hoja de sierra y hay que hacerla funcionar a la velocidad adecuada al material que se va cortar.
19. Ventajas de la sierra cinta para contornear
Da la facilidad de cortar material muy cerca de la forma requerida rápidamente, y al mismo tiempo, remover secciones grandes que se pueden utilizar para otros trabajos.
20. ¿Qué soporta y guía la hoja para evitar que se tuerza?
La guía superior de la sierra sujeta al poste de guía de la sierra, soporta y guía la hoja para evitar que se tuerza. Se puede ajustar en sentido vertical para diversos tamaños de piezas de trabajo.
21. Mencione tres tipos de hoja de cuchillo y su uso.
Las hojas con filo de cuchillo están disponibles con filo de cuchillo, ondulados y festoneado y se utiliza para cortar materiales blandos y fibrosos, como tela, cartulina, corcho y caucho
Las hojas con filos festoneados son más adecuadas para cortar aluminio corrugado delgado. Se debe utilizar guías especiales en las hojas con filo de cuchillo.
Las hojas con filo espiral son redondas y tienen un filo helicoidal o espiral continuo en toda la circunferencia. Esto permite tener un filo de 3600 y maquinar contornos y formas complicadas sin tener que tornear la pieza.
22. ¿Qué implementos de seguridad debemos utilizar antes de manejar una sierra?
Lea el manual que viene con la sierra antes de usarla. Cuando vaya a utilizar la sierra, póngase gafas protectoras, es decir, gafas con protectores a los lados, aunque utilice un casco que le cubra toda la cara.
23. ¿Qué objetos no debemos utilizar al manejar una sierra?
No se ponga joyas, tales como cadenas. No se ponga ropa holgada. Si tiene pelo largo, amárreselo y póngaselo dentro del casco, no tener los oídos sin tapones.
24. ¿Qué tipos de cortes se pueden realizar con la sierra cinta?
Los diferentes tipos de cortes que se pueden realizar con una sierra cinta son: Corte muescado, corte ranurado, corte angular, corte radial.
25. ¿Qué es un corte muescado?
Un corte de muescado Se puede remover secciones de metal en una pieza, en vez de en forma de virutas. Esto permite ahorrar material, en especial cuando se corta muescas grandes.
Esquema de la sierra de cinta