Sierra de cinta o sierra circular de corte en frío?

Sacando el máximo de la sierra por su dinero

April 26, 2010

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The latest technology advancements between band saws and circular saws have made the choice between the two technologies less clear-cut.

band saw

Figure 1: Debido a que las sierras de cinta aceptan una mayor variedad de partes en paquetes, el comparar su productividad con la de las sierras circulares no es simple.

Es una pregunta común. Sierra de cinta o sierra circular de corte en frío: ¿cuál va mejor con mi operación? Haga la elección equivocada a corto plazo y su productividad y potencial para competir por nuevos negocios podrían verse en riesgo a largo plazo.

Consideradas por mucho tiempo el caballo de batalla del taller, las sierras de cinta han avanzado en muchas áreas. Capacidades de corte en paquetes (vea la Figura 1); unidades de alimentación más precisas mediante servoaccionamientos; opciones de velocidad y potencia del motor de engranajes; estaciones de trabajo programables para tareas repetidas; hojas de sierra con puntas de carburo; y la capacidad de lograr cortes tersos en materiales toscos representa sólo algunas de las características y beneficios encontrados en las sierras de cinta de la actualidad.

Las sierras circulares de corte en frío ofrecen corte a alta velocidad y acabados de alta calidad (vea la Figura 2 y la Figura 3). Las unidades manuales más básicas hacen cortes simples en bajos volúmenes a través de un amplio espectro de materia­les, mientras que las máquinas cerradas automatizadas trabajan bien para lotes de producción y proyectos repetitivos.

Hace unos cuantos años la elección entre una sierra circular de corte en frío y una sierra de cinta era un poco más senci­lla. Una aplicación de alta producción en altos volúmenes probablemente requeriría una sierra circular de corte en frío. Si la tolerancia y el acabado no eran críticos, probablemente hubiera bastado con una sierra de cinta menos cara. Pero actualmente, debido a los avances técnicos la respuesta es menos clara.

En efecto, "chambear" con una sierra circular de corte en frío siempre ofrecerá la forma más eficiente y rentable en ciertas circunstancias, particularmente cuando el acabado es crítico, o cuando se utiliza una sierra cortadora de carburo de alta velocidad. Aunque más cara, una sierra cortadora de carburo reduce enormemente el tiempo de corte.

Las características de funcionamiento entre estas dos tecnologías han empezado a hacerse menos claras. Las sierras circulares de corte en frío siguen brindando alta velocidad y buen acabado. Las sierras de cinta generalmente son menos caras y ofrecen una mayor flexibilidad a largo plazo en términos de capacidad de la sie­rra, corte de capas y corte de paquetes. Pero una sierra de cinta de alta calidad puede ser capaz de satisfacer o exceder las expectativas de funcionamiento que anteriormente sólo se podían alcanzar con una sierra circular de corte en frío.

Tipo de material y diámetro

¿Qué diámetros de material va a cortar en esta máquina? ¿Qué tipos y grados de material? ¿Qué materiales va a cortar con más frecuencia? ¿Va a cortar sólidos, tubos, o ambos? ¿Sus proyectos futuros cambiarán sus requerimientos? ¿Prevé ofrecer capacidades adicionales de corte a nuevos mercados?

Generalmente, el diámetro máximo para sierras circulares de corte en frío está entre 5 y 6 pulgadas.

Más allá de eso, la decisión desde una perspectiva tanto de capacidades como de costo cae claramente en el lado de la sierra de cinta. Los diámetros de las piezas de trabajo entre 1 y 5 pulgadas podrían ir ya sea con sierras de cinta o cierras circulares de corte en frío. Cuál escoger depende de va­rios factores.

En el aserrado en frío, la idea es entrar y salir del material rápidamente. Los grados más comunes de acero se prestan mejor para sierras circulares. Éstos pueden cortarse rápi­damente sin generar calor ni fricción excesivos, los cuales pueden causar desgaste prematuro en la hoja de una sierra circular y afectar así el acabado. Los materiales más duros basados en níquel son de corte lento.

circular cold saw

Figure 2: Las sierras circulares de corte en frío presumen de un corte rápido y preciso. Pero generalmente, requieren una mayor inversión inicial que sus homólogas sierras de cinta.

Las hojas continuas en sierras de cinta se mueven más lentamente y tienen muchos más dientes de corte, lo cual da más tiempo para que la hoja se enfríe entre cada entrada al material y salida de éste.

Requerimientos de producción pasados y futuros

¿Cuántas piezas necesita cortar por hora, día, semana o mes? ¿Éstos serán lotes grandes de producción tipo, lotes pequeños, o cortes individuales? ¿Los requerimientos de producción se desplazarán a lotes ma­yores en el futuro? Para cualquier escenario ¿cuáles son los tamaños, grados y cantidades de los materiales que se van a cortar?

Actualmente las sierras de cinta tienen capacidades avanzadas de corte de capas y de paquetes, que permite una producción más alta en piezas de diámetros pequeños, así como la posibilidad de tener tolerancias más altas. Si usted puede cortar piezas en capas, entonces una sierra de cinta puede competir muy bien con el rendimiento en volumen de una sierra circular de corte en frío. Quizás usted puede cortar una barra só­lida 4140 de 2 pulgadas cada 10 segundos en una sierra estándar de corte en frío, pero si corta una capa de cinco piezas de 2 pulgadas en una sierra de cinta en 70 segundos, entonces eso puede satisfacer bien sus requerimientos de producción. Con tecnologías avanzadas de hoja de sierra de cinta y la capacidad de sierras de columna dual para mantener una tensión de cinta muy alta mediante su diseño rígido, más la tecnología para mantener una carga de limaduras constante, las tolerancias de una sierra de cinta y la consistencia han mejorado enormemente.

Cortando capas o paquetes, usted reduce también el tiempo de indexado. Si usted planea hacer paquetes de material, considere los requerimientos de sujeción. Las sierras de corte en frío sí pueden cortar en paquetes, pero sólo componentes de diámetros pequeños y mediante el uso de accesorios especiales. Para hacer paquetes de partes con diámetros mayores, las sierr­as de cinta siguen siendo la única opción. Hacer paquetes de tubos cuadrados o rectangulares puede requerir sólo sujeción horizontal, pero las partes redondas requieren sujeción tanto vertical como horizontal, lo cual en algunos casos puede reducir su capacidad, debido a que la sujeción ocupa espacio en el área de trabajo y deja menos espacio para material. De todos modos, siempre es la mejor práctica usar abrazaderas tanto horizontales como verticales en todas las partes para reducir la vibración (vea la Figura 4). Una vibración excesiva puede reducir significativamente la vida de la hoja.

¿Qué tan fino y qué tan cerrado?

¿Cuáles son las tolerancias para la longitud, cuadratura y consistencia de su producto final? ¿Se hará una operación de acabado secundaria? ¿O las piezas necesitan cumplir requerimientos específicos mínimos, como un requerimiento de acabado de RMS 125, después del corte inicial? ¿Podría eliminarse una operación secundaria, ahorrándole tiempo y dinero, si se lograra un acabado de mejor calidad?

Las sierras circulares de corte en frío brindan acabados de alta calidad con bordes a plomo. Con una buena hoja filosa, una sierra circular de corte en frío rápida casi elimina rebabas en los bordes de corte. Sin embargo, podrían entrar en juego otras consideraciones del panorama completo de la producción al comparar las tecnologías de sierra. Algunas sierras de cinta ahora tienen un tornillo de bola de servo accionamiento que impulsa a la unidad de alimentación automática. Esto reemplaza a la tradicional unidad de alimentación hidráulica y ofrece tanto tolerancias de longitud más ri­gurosas como una mejor repetibilidad. Estos tornillos de bola eléctricos en sierras de cinta de más renombre mejoran el posicionamiento del material al mejorar la precisión durante el corte y al eliminar el retroceso después del corte.

Tipos de corte

¿Necesita hacer cortes en ángulo o inglete? De ser así, ¿qué ángulos necesita obtener? ¿Qué porcentaje de su trabajo requiere corte en ángulo o inglete? ¿Quiere automatizar estos procesos?

Si su aplicación requiere mucho corte en ángulo, entonces el corte en capas o en paquetes en una sierra de cinta ya no es viable. Ahora usted tendrá que comparar la sierra de corte en frío y la sierra de cinta en una producción pieza por pieza. Sin embargo, si la cantidad de cortes en ángulo es li­mitada, entonces la sierra de cinta de ingleteado horizontal para materiales de diámetros pequeños podría ser una opción.

Las mejores soluciones a largo plazo

Trate de examinar los requerimientos de corte actuales y futuros. El personal admi­nistrativo y de compras podría considerar los gastos que se hagan hoy, mientras que el personal de manufactura y operaciones podría ver la productividad de una máquina a largo plazo. Ambas perspectivas son importantes. ¿Qué es más importante para usted en este momento, considerando la situación financiera actual de su compañía: el costo inicial de esta compra sola, o el desempeño financiero a largo plazo de la máquina?

Al comparar una sierra de cinta completamente automática con una sierra circular de corte en frío completamente automática, hablando en términos generales una sierra de cinta cuesta significativamente menos que una sierra circular de corte en frío. Pero hay más para la ecuación de costo que la etiqueta del precio de la máquina. ¿Estará usted haciendo muchos cortes individuales o cortará en paquetes? ¿Cuántos turnos tiene? ¿Cuál es la capacidad de producción diaria en vo­lumen de su compañía? ¿Su compañía recicla hojas de sierra circular (en caso de usarla), o tiende a comprar nuevas cuando se necesitan?

circular cold saw figure 3

Figure 3: Las sierras circulares cortan de una forma sumamente rápida y se distinguen en configuraciones automatizadas, como esta configuración de sierra circular en la cual una serie de tubos largos se alimentan al área de corte.

Generalmente, el costo por pulgada cuadrada de material cortado es menor en una sierra de cinta. Usando nuevamente el ejemplo de una barra sólida 4140 de 2 pulgadas, el costo de una sierra de cinta debe ser aproximadamente de $0.030/pulgada cuadrada, mientras que una sierra circular de corte en frío sería alrededor de $0.045/pulgada cuadrada. Sin embargo, si fuera a reafilar las hojas de su sierra circular, entonces el costo por pulgada cuadrada se reduciría con cada afilada.

Son consideraciones importantes el costo de operación (incluyendo la demanda eléctrica) y el costo por corte (mano de obra y consumibles), así como el tiempo de preparación del paquete si su materia prima no se recibe en esa forma. Con base en el volumen y otros factores mencionados, usted puede determinar cuánto tiempo le llevará a los ahorros en costo por corte y productividad compensar la inversión inicial:


Costo de la máquina + Costo de herramientas + Costo de mano de obra + Gastos generals*
= Costo por corte
Número de piezas



*Tasa de sobrecosto

La clave está en entender cuáles serán sus requerimientos no sólo hoy, sino también en el futuro. El resultado beneficiará la rentabilidad y la productividad de su negocio hoy y a largo plazo.

band saw clamping

Figure 4: El usar abrazaderas tanto verticales como horizontales, incluso para un paquete de tubos cuadrados o rectangulares, puede ayudar a reducir la vibración y pro longar la vida de la hoja.



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