herramientas de corte por abrasión

¿Qué diferencias existen entre abrasión y corte?

Hojas de sierra, discos con dientes, brocas, coronas diamantadas, hojas de lija o discos abrasivos: todos ellos son accesorios para cortar o desbastar con herramientas eléctricas. Sin embargo, no todos funcionan de igual manera. Ya que algunos lo hacen por abrasión y otros por corte. Pero ¿cuál es la diferencia entre abrasión y corte? Lo explico en este breve artículo.

Introducción

Al perforar el azulejo de tu baño para colgar un toallero, quizá hayas decidido usar una broca para porcelánico con punta de lanza. Y como herramienta, un taladro eléctrico sin percutor.

Por el contrario, para abrir en el mismo azulejo un corte circular donde instalar el racor de fontantería del grifo de la ducha, la broca ya no es efectiva. Usarás entonces una corona diamantada y una amoladora angular.

En los ejemplos anteriores la broca funciona por corte; la corona diamantada, por abrasión. ¿Cuáles son las diferencias entre estos accesorios? ¿Cuál de los dos es mejor?

Brocas y sierras cortan materiales

El principio de funcionamiento de una broca está basado en el corte del material. Para cortar la pieza de trabajo, la herramienta de corte debe ser más dura que esta.

Por ejemplo, una broca de acero rápido al cobalto es más dura que el acero inoxidable. De no ser así, no podría taladrarlo. De hecho, si la broca fuese más blanda, se desafilaría y no avanzaría a través del material.

En el proceso de corte, la herramienta incide o araña el material cortado. Así, levanta tiras finas y rizadas que llamamos virutas. Estas virutas son más o menos largas según la dureza del material.

Los tornos para madera o para metal esculpen formas redondeadas en las piezas de trabajo eliminando viruta. El taladro elimina viruta al perforar maderas y metales. Y también las sierras eléctricas cortan retirando virutas, sin importar sin son de disco (sierras circulares) o de hoja recta (sierras de calar, de sable y de cinta).

Por lo general, las herramientas de corte tienen filos cortantes que se desgastan durante el uso. Además, estos útiles se estropean fácilmente si se sobrecalientan. Por ejemplo, las brocas y las hojas de sierra se queman al someterlas a un exceso de velocidad.

Para reducir el sobrecalentamiento, la herramienta de corte a veces se refrigera con agua o taladrina. La taladrina es una mezcla de agua y aceite que reduce el calor y lubrica el material.

Discos abrasivos y coronas diamantadas eliminan material por fricción

¿Qué es un abrasivo? Un abrasivo es un material que da forma a la pieza de trabajo por fricción. Puede ser un mineral natural o un material sintético.

Los abrasivos frotan y rozan contra la pieza de trabajo produciendo fricción y calor. Como consecuencia, la pieza se desgasta. De esta manera, los materiales abrasivos sirven para cortar, pulir, lijar y desbastar varios tipos de materiales.

Las herramientas abrasivas se diferencian de las cortantes en que eliminan el material sobrante reduciéndolo a polvo (no en virutas). Las chispas que despide una radial al cortar una viga de acero con un disco abrasivo para cortar metal no son más que diminutas partículas al rojo vivo de dicha viga.

Al trabajar por fricción, los materiales abrasivos no tienen filos cortantes. Eso no quiere decir que no se desgasten. Por ejemplo, un disco abrasivo de una amoladora angular se desgasta como consecuencia del uso. Y lo mismo ocurre con las hojas de lija o las coronas diamantadas.

Por otro lado, los materiales abrasivos no son afilables. Por ejemplo, los dientes de vidia de un disco para cortar madera con una sierra de banco se pueden afilar varias veces a lo largo de la vida útil del disco. Lo mismo ocurre con las brocas para metal de acero rápido HSS o HSS-Co. En cambio, en un disco de diamante, una hoja de lija o una corona con partículas abrasivas no hay nada que afilar. Cuando el material abrasivo se acaba, el accesorio queda inservible.

El abrasivo no tiene por qué ser más duro que el material cortado

Los abrasivos son generalmente más duros que la pieza de trabajo. Sin embargo, no tiene por qué ser así. De hecho, la fricción entre dos materiales desgasta ambos, sin importar cuál sea el más duro de los dos.

Veamos algunos ejemplos:

  • Los cuchillos de cocina se desafilan al cortar frutas y verduras.
  • Los escalones de una catadral se desgastan en el centro como resultado del roce con la suela del calzado.
  • El volante y la palanca de cambios de un coche se desgasta debido al roce de las manos.
  • El agua de un río forma el valle por el que discurre el cauce de agua. En este caso, es cierto que el agua arrastra arena, la cual se comporta como abrasivo; sin embargo, también los glaciares producen erosión en las montañas.
Desgaste escalones catedral
Desgaste en un peldaño de piedra de una catedral

Por tanto, aunque sea más blando que la pieza de trabajo, un abrasivo podrá desgastar a esta gracias a la fricción. Lo habitual, no obstante, es que las partículas abrasivas sí sean duras.

Minerales naturales de alta dureza se emplean como abrasivos. Muchos de estos minerales superan el grado de dureza seis de la escala de dureza Mohs. Vamos con algunos ejemplos.

En la escala Mohs, la dureza 7 (cuarzo) es capaz de rayar al vidrio. El topacio (dureza 8) puede rayar al cuarzo. A su vez, la vidia (carburo de wolframio) puede rayar al topacio. El corindón, de dureza 9, puede ser rayado por el carburo de silicio. Y el diamante, que ocupa la posición más alta en la escala (dureza 10), solo puede ser rayado por otro diamante.

Sin embargo, además de los naturales, también existen los abrasivos sintéticos.

Factores que influyen en el rendimiento de un abrasivo

La velocidad con que un abrasivo corta, pule o desbasta un material depende de estas variables:

  • Dureza del abrasivo: cuanta más diferencia de dureza haya entre el abrasivo y la pieza de trabajo, mayor será el desgaste.
  • Presión ejercida sobre la pieza de trabajo: si se presiona la herramienta con fuerza, el desgaste es mayor.
  • Tamaño del grano: los granos grandes cortan más rápido y profundizan más en la pieza.
  • Saturación de los poros del abrasivo: a medida que el abrasivo se desgasta, los espacios entre los granos se hacen más pequeños y el material arrancado se queda depositado entre ellos. Esto reduce la eficacia de la herramienta, aumenta la fricción y produce sobrecalentamiento.
  • Cohesión de las partículas abrasivas: en el caso de las hojas de lija, la calidad del adhesivo usado para fijar estas al papel influye en la velocidad con la que la hoja de lija pierde sus gránulos abrasivos.
  • Uso de refrigerantes: el uso de un lubricante puede prevenir el embozamiento y la saturación de la superficie abrasiva. Además, el refrigerante reduce el calentamiento, tanto en la pieza de trabajo como en la herramienta de corte, y también reduce la fricción. Como resultado, el uso de refrigerante puede mejorar el rendimiento de un abrasivo y también puede mejorar la calidad del acabado.

Seguridad

¿Son más seguros los accesorios abrasivos que los de corte? ¿O viceversa? Para concluir este artículo, queremos reflexionar brevemente cuestiones de seguridad referentes a las tareas de corte y las de abrasión.

Las gafas de seguridad y los protectores auditivos son dos EPI de uso siempre, o casi siempre, obligatorio cuando se trabaja con máquinas eléctricas. Tanto si se corta madera con una sierra circular como si se corta una viga metálica con la radial y un disco abrasivo, nunca hay que prescindir de ellos.

Hay quien considera que la radial, por soltar más polvo que partículas no es peligrosa. ¡Nada más lejos de la realidad! Al cortar el metal (y también el plástico), el deja una peligrosa rebaba de la que pueden proyectarse esquirlas en cualquier momento.

En cuanto al contacto directo, aunque el disco abrasivo no tenga el poder de corte que el dentado, eso no significa que haya que prescindir de guantes. Ojo, no obstante, al riesgo de atrapamiento por guante. Aunque en la radial sea menor que en el taladro (en cuyo caso hay que usar guantes ajustados de goma o no usarlos en absoluto), para evitarlo, se debe sujetar la máquina siempre con las dos manos.

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