¿Menos lubricante dacomo resultado un mejor aserrado?

Lubricantes ideados especialmente surgen como una alternativa a los refrigerantes de inmersión

April 27, 2012

El taller usa refrigerantes tradicionales de inmersión porque éstos hacen el trabajo: mantienen la producción funcionando y prolongan la vida de la hoja de la sierra. Sin embargo, no es el escenario más limpio (vea la Figura 1). El lubricante se rocía sobre la sierra y la pieza de trabajo. Se usa una combinación de trapos y cubetas para mantener el desorden bajo control, pero es algo muy difícil.

¿Menos lubricante dacomo resultado un mejor aserrado? - TheFabricator.com

Figura 1: El aserrado no tiene que ser una opera-ción de manufactura desordenada. Los lubricantes para aserrado casi en seco pueden ayudar a reducir los costos de producción y de limpieza para ciertas aplicaciones de aserrado.

¿Su operación de aserrado está bajo el agua debido a una inundación de costos de limpieza?

El taller usa refrigerantes tradicionales de inmersión porque éstos hacen el trabajo: mantienen la producción funcionando y prolongan la vida de la hoja de la sierra. Sin embargo, no es el escenario más limpio (vea la Figura 1). El lubricante se rocía sobre la sierra y la pieza de trabajo. Se usa una combinación de trapos y cubetas para mantener el desorden bajo control, pero es algo muy difícil.

Quizás no tenga que ser así. Los esfuerzos de investigación y desarrollo han llevado al surgimiento de lubricantes que pueden aplicarse de forma mínima y aun así disipan el calor asociado con el aserrado. Este tipo de tecnología de lubricantes en cantidad mínima (MQL, por sus siglas en inglés) es ambientalmente responsable, porque se necesita menos para hacer el trabajo, y además puede reducir los costos de manufactura al aumentar la vida de la hoja de la sierra y las tasas de producción.

Aunque no es tan simple como cambiar su refrigerante por un aceite, el usar estos lubricantes para un aserrado casi seco puede hacer una tremenda diferencia en su operación cuando se implementa correctamente.

Más información sobre la lubricación con cantidades mínimas MQL, de forma más específica, es el proceso de aplicar una cantidad pequeña de un lubricante directamente en la interfase de corte entre la herramienta y la pieza de trabajo. Este método con frecuencia está asociado con aplicaciones de maquinado, como taladrado, fresado, machuelado y torneado, pero también se usa en aserrado.

Los fabricantes que usan MQL han reportado beneficios relacionados con una vida más larga de la herramienta de corte, menor uso y manejo de refrigerante, menor mantenimiento y mayor tiempo de producción. Tradicionalmente, estas ventajas se limitaban a aplicaciones ligeras debido a que el calor generado durante aplicaciones más agresivas podía no eliminarse de manera efectiva con pequeñas cantidades de neblina de aceite. Sin embargo, el desarr-ollo de nuevos aditivos para su inclusión en MQL mantiene el potencial de extender beneficios de costo similares a fabricantes que hacen aserrado agresivo, así como maquinado.

El primer elemento crítico: el lubricante

Por supuesto, es importante elegir el lubricante correcto para esta aplicación de aserrado casi en seco. Estudios recientes han demostrado que los lubricantes basados en aceite cubren las superficies metálicas mejor que los fluidos basados en agua. Sin embargo, debe observarse que no todos los aceites son creados iguales.

En el estudio mencionado anteriormente, los aceites orgánicos funcionaban mejor que los aceites basados en minerales, debido a sus moléculas polares. Las moléculas polares tienen cargas eléctricas opuestas en cada lado y pueden crear una unión delgada y consistente entre el lubricante y la superficie metálica. Esto da una capa de lubricación uniforme, fuerte y durable.

Estos tipos de fluidos MQL además son estables contra la ruptura térmica y oxidativa. Estando basados en plantas, son completamente biodegradables.

El segundo elemento crítico: la aplicación

El MQL puede ser exitoso sólo con aplicación precisa del fluido. Para hacer esto de manera efectiva, el lubricante necesita entrar entre el borde de corte y la pieza de trabajo. Con muy poco lubricante, la fricción no se reduce y el calor se acumula en la hoja. Usar demasiado lubricante es un desperdicio y puede causar desgaste prematuro. La meta de esta aplicación de aserrado casi en seco es mantener una película de aceite delgada consistente, que lubrica la interfase de corte.

¿Menos lubricante dacomo resultado un mejor aserrado? - TheFabricator.com

Figura 2: La tubería coaxial es la mejor forma de alimentar simultáneamente el fluido (en el tubo interior) y el aire.

El sistema de aplicación requiere dos componentes clave:

  1. Un método dispensador preciso
  2. Boquillas apropiadas para aplicar correctamente el aceite a la hoja

El sistema de aplicación debe poder alimentar fluido a las boquillas de una manera precisa y repetible. Un sistema de bombas de desplazamiento positivo ha resultado ser un método efectivo. Estos sistemas típicamente incluyen una o más bombas pequeñas de desplazamiento positivo operadas por aire, que pueden alimentar hasta una décima de gota por carrera. Estas bombas normalmente se hacen funcionar de cinco a 20 veces por minuto con un generador de pulsos neumático para proporcionar una salida casi continua pero pequeña de aceite.

Una cantidad medida de aire comprimido mezclado con este aceite en la boquilla o cerca de ésta impulsa las pequeñas gotas de lubricante hacia la hoja. Con frecuencia, este aire se mantiene separado del aceite con una manguera coaxial (vea la Figura 2), en la cual la línea de fluido está dentro de la línea de aire que va de la bomba a la boquilla.

La velocidad del flujo de aire puede jugar un papel importante en el desempeño global del sistema. Demasiado flujo de aire puede causar formación de ne-blina, que puede empañar el aire. La meta es usar sólo el aire suficiente para llevar el aceite a la hoja.

El segundo componente clave en la aplicación efectiva de MQL es la boqui-lla. Los trabajos de aserrado que usan refrigerantes de inmersión requieren típicamente boquillas múltiples o boquillas con salidas múltiples para asegurar que el lubricante se aplique uniformemente durante todo el corte. Es importante lubricar tanto los bordes de corte de la hoja como las guías de la hoja en sie-rras decinta. Es importante asegurar que haya lubricación en el corte.

Hay varias boquillas y accesorios de especialidad para hacer esta operación.

La Figura 3 muestra una boquilla con tres salidas que aplican el aceite directamente a la garganta así como a los lados de los dientes para asegurar un recubrimiento uniforme y adecuado. También hay boquillas especiales similares para sierras de cinta. Es importante observar que, incluso con una boquilla diseñada específicamente para la aplicación, es crucial posicionar la boquilla de forma que el aceite se aplique a la hoja antes de que ésta empiece el corte (vea la Figura 4).

Para sierras circulares, las boquillas con frecuencia necesitan montarse en la cubierta de la hoja poniendo un agujero en la cubierta, el cual permite que la boquilla sobresalga a través del mismo. Se debe tener cuidado para colocar las boquillas de forma que éstas rocíen la hoja y no estén demasiado lejos de ésta. Si las boquillas se montan incorrectamente, éstas reducirán el desempeño del sistema.

En el caso de las sierras de banda, el fluido MQL puede servir como lubricante tanto de guías como de hojas. Donde ya hay puntos de lubricación en la sierra, una salida de lubricante independiente puede usarse para agregar lubricante a través de los puntos. Vea su sierra para determinar la ubicación óptima de la boquilla y los puntos de lubricación de la guía. Si la hoja se lubrica antes de la guía, posiblemente podría quedarse sin lubricante antes del corte. Si el lubricante se aplica a la hoja antes del corte, la operación de corte puede consumir tanto lubricante que quede una cantidad insuficiente para la guía. Debido a esto, algunos sistemas tienen boquillas de lubricación separadas para guías y para hojas, que pueden controlarse de forma independiente (vea la Figura 5).

¿Cuándo tiene sentido el MQL?

Aunque el MQL es efectivo en la mayo-ría de las aplicaciones de aserrado, es más común en sierras más grandes debido a que el costo de la actualización es pequeño comparado con el costo de comprar una sierra nueva, y los beneficios potenciales en la producción son mayores. En algunos casos, la recuperación de la inversión puede ser hasta en dos meses, dependiendo de los volúmenes de producción.

¿Este tipo de aserrado casi en seco funciona para todos los talleres? Por supuesto que no, y es importante recordar que las aplicaciones de aserrado pueden variar enormemente. Es probable que tengan que examinarse variables como la velocidad de la hoja, la separación de virutas y el paso antes de que puedan verse algunos de los beneficios del MQL. Sin embargo, se ha probado en laboratorios y en campo que funciona bien en muchos materiales, incluyendo la mayo-ría de los metales no ferrosos, aceros, titanio y aleaciones de especialidad.



Related Companies

comments powered by Disqus