ES2291383T3 - Sierra de cinta. - Google Patents

Abstract

Sierra de cinta, en particular para piedra, con una cinta (1) portadora y segmentos (3) abrasivos sinterizados, estando los segmentos (3) abrasivos sinterizados sobre piezas (2) intermedias soldadas con la cinta (1) portadora, caracterizada porque la cinta (1) portadora está hecha de acero con un equivalente de carbono de más del 0, 95 % y porque las piezas (2) intermedias están hechas de acero con un contenido de carbono de menos del 0, 35 % o un equivalente de carbono de menos del 0, 75 %.

Description

Sierra de cinta.

La presente invención concierne a una sierra de cinta, en particular para piedra, con una cinta portadora y segmentos abrasivos sinterizados, estando los segmentos abrasivos sinterizados sobre piezas intermedias soldadas con la cinta portadora, y a un correspondiente procedimiento de fabricación. Una sierra de cinta de esta clase de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y un correspondiente procedimiento de fabricación son ya conocidos por el documento GB 728761 A.

Las sierras de cinta se caracterizan por la estrechez de su corte y por una muy elevada precisión de guiado. Además ofrecen la posibilidad de dividir en trozos las piezas de trabajo de gran tamaño. A pesar de las numerosas experiencias positivas con sierras de cinta en la industria transformadora de metales, hasta hoy han fracasado todos los intentos para la utilización con éxito de sierras de cinta para la elaboración de la piedra. La causa de este hecho hay que verla en particular en las elevadas fuerzas que se originan en el trabajo de la piedra. Estas fuerzas, en los anteriores intentos de utilización con piedra, por regla general llevaron a que los segmentos abrasivos sinterizados o incluso soldados se soltasen de la cinta portadora, debido a lo cual las sierras de cinta se tornaban rápidamente en inservibles.

En el documento WO 01/02118 A1 se propone disponer una entalladura directamente en la cinta portadora en la cual se incorporen los segmentos abrasivos. En este caso se pueden producir dientes abrasivos independientes que se instalan individualmente y distanciados entre sí en la entalladura. Alternativamente, el documento WO 01/02118 A1 propone incorporar en primer lugar una cinta abrasiva continua en la entalladura de la cinta portadora para a continuación cortar y retirar partes de ella. Pero en ambas variantes el segmento abrasivo se instala directamente sobre la cinta portadora lo que nuevamente conduce a los problemas mencionados mas arriba.

Por el documento GB 728,761 ya es conocida la fijación de segmentos abrasivos sobre un portador por medio de una pieza intermedia, estando soldadas las piezas intermedias sobre el portador.

El objetivo de la invención consiste en conseguir una sierra de cinta en la que, partiendo del estado de la técnica mostrado en el documento GB 728,761, se garantice una soldabilidad especialmente buena de las piezas intermedias con la cinta portadora.

De acuerdo con la invención se ha previsto además que la cinta portadora esté fabricada de acero con un equivalente en carbono de más del 0,95% y que las piezas intermedias sean de acero con un contenido de carbono de menos del 0,35% o un equivalente en carbono de menos del 0,75%.

La cinta portadora de la sierra de cinta tiene que presentar, junto a un pequeño espesor una elevada dilatabilidad y elevada resistencia al desagarro. Además, la cinta portadora tiene que presentar un excelente comportamiento frente al desgaste por curvado para resistir las solicitaciones durante el guiado a través de los rodillos de la máquina de la sierra de cinta. Los ensayos han mostrado que aquellos materiales que debido a sus propiedades son adecuados como cinta portadora no son adecuados para un sinterizado estable y duradero de los segmentos abrasivos. Tan solo mediante la intercalación de las piezas intermedias previstas de acuerdo con la invención se pueden alcanzar al mismo tiempo unas óptimas características de la cinta portadora y una firme sujeción de los segmentos abrasivos sinterizados. La fabricación por separado de segmentos abrasivos sinterizados sobre piezas intermedias con la subsiguiente unión con la cinta portadora resulta además ventajosa desde el punto de las técnicas de producción.

Para la unión fiable de las piezas intermedias con la cinta portadora se ha previsto que con preferencia las piezas intermedias estén soldadas con la cinta portadora por medio de soldadura por láser.

Para conseguir una potencia abrasiva óptima es conveniente que la cinta portadora presente entre 25 y 45 segmentos abrasivos por cada metro lineal útil, con preferencia aproximadamente 35 segmentos abrasivos.

Se alcanza un óptimo comportamiento para la curvatura y la resistencia cuando la cinta portadora presenta un espesor (d) de entre 0,9 mm y 2,2 mm, con preferencia de aproximadamente 1,65 mm.

Como material para la cinta portadora ha dado buen resultado en especial el acero 48CrMoV67. Las piezas intermedias pueden estar hechas en particular de St 52 o de 25CrMo4. Para no obstaculizar la rotación de la sierra de cinta sobre los rodillos de la máquina de sierra de cinta se ha previsto como conveniente que los segmentos abrasivos presenten un longitud (l) de entre 8 mm y 15 mm, con preferencia de aproximadamente 10,5 mm.

La dureza necesaria de los segmentos abrasivos que se requiere para el empleo en la piedra se consigue mediante la incorporación de grano o granalla de diamante como elemento de corte. Como ligamento de sinterización ha mostrado su buen comportamiento una mezcla que al menos contenga dos de los elementos siguientes: hierro, cobalto, cobre, wolframio y estaño.

La resistencia de la unión entre los elementos de corte y las piezas intermedias se puede incrementar estrechando (afilando o achaflanando) parcialmente en sección transversal las piezas intermedias en aquellas zonas en las que están sinterizados los segmentos abrasivos.

El proceso acorde con la invención para la fabricación de segmentos abrasivos sinterizados sobre piezas intermedias prevé que el aglutinante sinterizador que contiene los elementos de corte se sinteriza sobre el material constituyente de las piezas intermedias a lo largo de una longitud (L) que asciende al menos al doble de la longitud (l) de un segmento abrasivo, tras de lo cual se cortan o separan las piezas intermedias individuales con segmentos abrasivos sinterizados, con lo cual las piezas intermedias se pueden soldar individualmente con una cinta portadora.

Este procedimiento permite una construcción eficiente de los segmentos abrasivos sinterizados sobre piezas intermedias.

Para cortar o separar las piezas intermedias provistas con segmentos abrasivos se utiliza preferentemente un láser de corte.

Otras características y detalles de la presente invención se desprenden de la descripción de las figuras que está a continuación. En ellas se muestra:

Figura 1 una sección de la sierra de cinta acorde con la invención en una vista lateral,

Figura 2 un segmento abrasivo unido de forma indirecta con la cinta portadora de la sierra de cinta en una vista lateral ampliada,

Figura 3 una sección a lo largo de la línea A-A de la figura 2,

Figura 4 una sección análoga a la de la figura 3 a través de un segundo ejemplo de ejecución,

Figura 5 otra sección análoga a la de la figura 3 a través de un tercer ejemplo de ejecución, y

Figura 6 una representación esquemática del procedimiento de fabricación acorde con la invención.

La sierra de cinta representada en las figuras 1 a 3 presenta una cinta 1 portadora que está hecha de 48CrMoV67. El equivalente en carbono calculado según la fórmula C_{\text{ä}} = C + (Mn/6) + (Cr/5) + (Ni/15) + (Mo/4) está situado por encima de 0,95%. La anchura b de la cinta 1 portadora mide aproximadamente 60 mm, y el espesor d aproximadamente 1,65 mm.

La cinta 1 portadora básicamente puede presentar cualquier longitud, ajustándose dicha longitud a la distancia de los rodillos deflectores del dispositivo de sierra de cinta utilizado. Para, en el caso del corte de piedra conseguir también una elevada potencia de corte, la cinta 1 portadora presenta aproximadamente 35 segmentos 3 de corte por cada metro lineal útil.

Los segmentos 3 abrasivos no están ubicados directamente sobre la cinta 1 portadora sino mediante la interposición de piezas 2 intermedias. Las piezas 2 intermedias están soldadas con la cinta 1 portadora mediante un láser de CO_{2}.

La zona superior de las piezas 2 intermedias - como se aprecia en la figura 3 - está estrechada para garantizar un soporte óptimo de los segmentos 3 abrasivos. Las piezas 2 intermedias están hechas de St 52 o de 25CrMo4 y pueden estar recubiertas de una capa de cobre en aquellas zonas en las que están sinterizados los segmentos 3 abrasivos.

Los segmentos 3 abrasivos presentan una longitud l de aproximadamente 10,5 mm y una altura h de aproximadamente 9 mm. Como elemento de corte que erosiona o desgasta por abrasión la piedra en la zona de corte los segmentos abrasivos presentan granalla de diamante que está embutida en un ligamento de sinterización. El ligamento de sinterización está hecho de una mezcla de hierro, cobalto, cobre, wolframio y estaño.

Como muestra el ejemplo de ejecución ilustrado en la figura 4, las zonas 3a de borde de los segmentos 3 abrasivos pueden presentar una mayor densidad de elementos de corte que las zonas del núcleo. Esto mejora las propiedades de corte.

En la figura 5 se puede ver aquella variante en la que los segmentos 3 de corte divergen en forma cónica hacia fuera, estando exagerada la ilustración. Los segmentos 3 de corte simplemente son ligeramente más anchos en la zona exterior que en la zona interior.

La figura 6 muestra finalmente de modo esquemático el procedimiento de fabricación acorde con la invención. Sobre una pieza del material constituyente de las piezas 2 intermedias se ubica a lo largo de una longitud L el elemento de corte, en particular aglutinante sinterizador que contiene granalla de diamante. El aglutinante que contiene el elemento de corte se somete a un prensado en frío y a continuación se sinteriza bajo presión. Por medio de un láser de corte ahora ya es posible cortar o separar, siguiendo las líneas marcadas con trazos rayados, las piezas 2 intermedias individuales con segmentos 3 abrasivos sinterizados. Las piezas cortadas o separadas se sueldan a continuación con la cinta 1 portadora.

Claims (16)

1. Sierra de cinta, en particular para piedra, con una cinta (1) portadora y segmentos (3) abrasivos sinterizados, estando los segmentos (3) abrasivos sinterizados sobre piezas (2) intermedias soldadas con la cinta (1) portadora, caracterizada porque la cinta (1) portadora está hecha de acero con un equivalente de carbono de más del 0,95% y porque las piezas (2) intermedias están hechas de acero con un contenido de carbono de menos del 0,35% o un equivalente de carbono de menos del 0,75%.

2. Sierra de cinta según la reivindicación 1, caracterizada porque las piezas (2) intermedias están soldadas con la cinta (1) portadora mediante soldadura por láser.

3. Sierra de cinta según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque la cinta (1) portadora por cada metro lineal útil presenta entre 25 y 45 segmentos (3) abrasivos, con preferencia aproximadamente 35 segmentos (3) abrasivos.

4. Sierra de cinta según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la cinta (1) portadora presenta un espesor (d) de entre 0,9 mm y 2,2 mm, con preferencia de aproximadamente 1,65 mm.

5. Sierra de cinta según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la cinta (1) portadora está hecha de 48CrMoV67.

6. Sierra de cinta según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque las piezas (2) intermedias están hechas de St 52 o de 25CrMo4.

7. Sierra de cinta según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque los segmentos (3) abrasivos presentan una longitud (I) de entre 8 mm y 15 mm, con preferencia de aproximadamente 10,5 mm.

8. Sierra de cinta según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque los segmentos (3) abrasivos presentan una altura (h) de entre 7 mm y 13 mm.

9. Sierra de cinta según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque los segmentos (3) abrasivos contienen granalla de diamante como elemento de corte.

10. Sierra de cinta según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el ligamento de sinterización de los segmentos (3) de corte contiene al menos dos de los elementos hierro, cobalto, cobre, wolframio y estaño.

11. Sierra de cinta según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque los segmentos (3) abrasivos presentan una zona (3a) de borde con diferente densidad de elementos de corte, con preferencia con una densidad de elementos de corte más elevada.

12. Sierra de cinta según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque en sección transversal los segmentos (3) abrasivos divergen en forma cónica hacia fuera.

13. Sierra de cinta según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque las piezas (2) intermedias están parcialmente estrechadas en sección transversal en aquellas zonas en las que están sinterizados los segmentos (3) abrasivos.

14. Procedimiento para la fabricación de segmentos (3) abrasivos sinterizados sobre piezas (2) intermedias, pudiéndose a su vez soldar las piezas (2) intermedias con una cinta portadora de una sierra de cinta, en particular según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el aglutinante sinterizador que contiene los elementos de corte se sinteriza sobre el material constituyente de las piezas (2) intermedias a lo largo de una longitud (L) que mide al menos el doble de la longitud (l) de un segmento abrasivo, tras de lo cual se cortan o separan las piezas (2) intermedias individuales con segmentos (3) abrasivos sinterizados, con lo cual las piezas (2) intermedias se pueden soldar individualmente con una cinta portadora.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque para cortar o separar las piezas (2) intermedias provistas con segmentos (3) abrasivos se utiliza un láser de corte.

16. Procedimiento según la reivindicación 14 o 15, caracterizado porque el aglutinante sinterizador que contiene los elementos de corte en primer lugar se somete a un prensado en frío sobre el material constituyente de las piezas (2) intermedias y a continuación se sinteriza bajo presión.