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Sierra

Una sierra es una herramienta que consta de una hoja resistente , un alambre o una cadena con un borde dentado duro que se utiliza para cortar material . Se utilizan varios términos para describir las sierras dentadas y abrasivas .

Las sierras comenzaron siendo materiales dentados y, cuando la humanidad aprendió a utilizar el hierro, se convirtió en el material preferido para hojas de sierra de todo tipo. Existen numerosos tipos de sierras manuales y mecánicas, y diferentes tipos de hojas y cortes.

Descripción

Una sierra es una herramienta que consta de una hoja resistente , un alambre o una cadena con un borde dentado duro. Se utiliza para cortar materiales , muy a menudo madera , aunque a veces metal o piedra.

Terminología

Se utilizan varios términos para describir las sierras.

Corte

Diagrama que muestra los dientes de una hoja de sierra cuando se mira de frente. Los dientes sobresalen hacia la izquierda y la derecha, de modo que el corte de la sierra (sangría) es más ancho que el ancho de la hoja. (El término " segmento" describe cuánto sobresalen los dientes. A veces, la sangría puede ser más ancha que el conjunto, dependiendo del tambaleo y otros factores.

El estrecho canal que deja la sierra y (relacionado con ello) la medida de su ancho se conoce como ranura . Como tal, también se refiere al material desperdiciado que se convierte en aserrín y se convierte en un factor en las mediciones al hacer cortes. Por ejemplo, cortar un trozo de madera de 8 pies (2,4 metros) en secciones de 1 pie (30 cm), con una ranura de 1/8 de pulgada (3 mm) producirá solo siete secciones, más una que es 7/8 de pulgada (21 mm) demasiado corta al tener en cuenta la ranura de todos los cortes. La ranura depende de varios factores: el ancho de la hoja de sierra; el juego de dientes de la hoja; la cantidad de bamboleo creado durante el corte; y la cantidad de material sacado de los lados del corte. Aunque el término "ranura" se usa a menudo de manera informal, para referirse simplemente al grosor de la hoja de sierra, o al ancho del juego, esto puede ser engañoso, porque las hojas con el mismo grosor y juego pueden crear diferentes ranuras. Por ejemplo, una hoja demasiado fina puede provocar un tambaleo excesivo, lo que crea una ranura más ancha de lo esperado. La ranura creada por una determinada hoja se puede cambiar ajustando el juego de dientes con una herramienta llamada ajustador de dientes de sierra . La ranura dejada por un rayo láser se puede cambiar en función de la potencia del láser y del tipo de material que se esté cortando.

Sierras dentadas

Una sierra dentada o sierra de dientes tiene un borde dentado duro. El corte se realiza colocando el borde dentado contra el material y moviéndolo hacia adelante y hacia atrás, o hacia adelante de forma continua. Esta fuerza puede aplicarse con la mano , o accionarse mediante vapor , agua , electricidad u otra fuente de energía .

Frecuencia de los dientes

La medida más común de la frecuencia de los dientes en una hoja de sierra es el punto por pulgada (25 mm ). Se toma colocando la punta (o punta ) de un diente en el punto cero de una regla y luego contando el número de puntos entre la marca cero y la marca de una pulgada, ambos inclusive (es decir, incluyendo tanto el punto en la marca cero como cualquier punto que se alinee exactamente con la marca de una pulgada). Siempre hay un punto más por pulgada que dientes por pulgada (por ejemplo, una sierra con 14 puntos por pulgada tendrá 13 dientes por pulgada, y una sierra con 10 puntos por pulgada tendrá 9 dientes por pulgada). Algunas sierras no tienen la misma cantidad de dientes por pulgada en toda su longitud, pero la gran mayoría sí. Aquellas que tienen más dientes por pulgada en la punta se describen como que tienen dientes incrementales, para que sea más fácil comenzar el corte de la sierra. [1]

Una medida alternativa de la frecuencia de los dientes de una hoja de sierra son los dientes por pulgada . Generalmente se abrevia TPI, como en "una hoja que consta de 18 TPI" (cf. puntos por pulgada).

Colocar

El juego es el grado en el que los dientes están doblados hacia los lados, alejándose de la hoja, generalmente en ambas direcciones. En la mayoría de las sierras dentadas modernas, los dientes están ajustados de modo que la ranura (el ancho del corte) sea más ancho que la hoja misma. Esto permite que la hoja se mueva a través del corte fácilmente sin atascarse (atascarse). El juego puede ser diferente según el tipo de corte que la sierra esté destinada a hacer. Por ejemplo, una sierra de corte longitudinal tiene un juego de dientes que es similar al ángulo utilizado en un cincel , de modo que rasga o desgarra el material. Una "sierra de corte al ras" no tiene juego en un lado, de modo que la sierra se puede colocar plana sobre una superficie y cortar a lo largo de esa superficie sin rayarla. El juego de dientes de la hoja se puede ajustar con una herramienta llamada juego de sierra .

Otros términos de sierra dentada

Sierras abrasivas

Una sierra abrasiva tiene una hoja circular motorizada diseñada para cortar metal o cerámica.

Historia

Hojas de sierra romanas de Vindonissa , del siglo III al V d. C. aproximadamente

Las sierras fueron en un principio hechas de materiales dentados como pedernal, obsidiana, conchas marinas y dientes de tiburón. [2]

En la cueva IV de Pech-de-l'Azé (Francia) se encontraron herramientas dentadas con indicios de que se utilizaban para cortar madera . Estas herramientas datan de hace entre 90.000 y 30.000 años a. C. [3]

En el antiguo Egipto, las sierras de tracción abiertas (sin marco) hechas de cobre están documentadas ya en el Período Dinástico Temprano , c.  3100-2686 a. C. [4] Se encontraron muchas sierras de cobre en la tumba n.º 3471 que data del reinado de Djer en el siglo XXXI a. C. [5] Las sierras se usaban para cortar una variedad de materiales, incluidos humanos ( muerte por aserrado ), y se usaron modelos de sierras en muchos contextos a lo largo de la historia egipcia. Particularmente útiles son las ilustraciones de carpinteros trabajando en las paredes de las tumbas que muestran los tamaños y el uso de diferentes tipos de sierras. Las sierras egipcias al principio eran de cobre endurecido y dentado que pueden haber cortado tanto en movimientos de tracción como de empuje. A medida que se desarrolló la sierra, los dientes se rastrillaron para cortar solo en el movimiento de tracción y se ajustaron con los dientes proyectando solo en un lado, en lugar de al estilo moderno con un juego alterno. Las sierras también estaban hechas de bronce y más tarde de hierro. En la Edad del Hierro , se desarrollaron sierras de marco que mantenían las hojas delgadas en tensión. [2] El aserradero más antiguo conocido es el aserradero romano de Hierápolis del siglo III d.C. y estaba destinado a serrar piedra.

Hoja de sierra de la Edad del Bronce de Akrotiri , finales del período Cicládico, siglo XVII a. C.

Según la leyenda china, la sierra fue inventada por Lu Ban . [6] En la mitología griega , como relata Ovidio , [7] Talos , el sobrino de Dédalo , inventó la sierra. En la realidad arqueológica, las sierras se remontan a la prehistoria y muy probablemente evolucionaron a partir de herramientas neolíticas de piedra o hueso . "[L]as identidades del hacha , la azuela , el cincel y la sierra se establecieron claramente hace más de 4000 años". [8]

Fabricación de sierras a mano

Una vez que la humanidad aprendió a utilizar el hierro, se convirtió en el material preferido para hojas de sierra de todo tipo; algunas culturas aprendieron a endurecer la superficie ("endurecimiento superficial" o "acerado"), prolongando la vida útil y el filo de la hoja.

El acero , hecho de hierro con un contenido moderado de carbono y endurecido mediante el temple del acero caliente en agua, se utilizó ya en 1200 a. C. [9] A finales del siglo XVII, la fabricación europea se centró en Alemania (Bergisches Land) en Londres y las Midlands de Inglaterra. La mayoría de las hojas estaban hechas de acero (hierro carbonizado y reforjado por diferentes métodos). [10] A mediados del siglo XVIII, se empezó a fabricar una forma superior de acero completamente fundido ("fundición en crisol") en Sheffield, Inglaterra, y este rápidamente se convirtió en el material preferido, debido a su dureza, ductilidad, elasticidad y capacidad para pulirlo bien. [11] Una pequeña industria de sierras sobrevivió en Londres y Birmingham, pero en la década de 1820 la industria estaba creciendo rápidamente y cada vez más concentrada en Sheffield, que seguía siendo el mayor centro de producción, con más del 50% de los fabricantes de sierras del país. [12] La industria estadounidense comenzó a superarla en las últimas décadas del siglo, debido a una mecanización superior, una mejor comercialización, un gran mercado interno y la imposición de altos aranceles a las importaciones. [13] Las industrias altamente productivas continuaron en Alemania y Francia.

Afilando una sierra en Sheffield, 1860

Las primeras sierras europeas se fabricaban a partir de una lámina de hierro o acero calentada, que se aplanaba con el martilleo simultáneo de varios hombres sobre un yunque. [14] Después de enfriarse, los dientes se perforaban uno a uno con una matriz, cuyo tamaño variaba según el tamaño de la sierra. Los dientes se afilaban con una lima triangular del tamaño adecuado y se fijaban con un martillo o un alicate. [10] A mediados del siglo XVIII, el laminado del metal era habitual; la energía para los rodillos se suministraba primero con agua y, a principios del siglo XIX, cada vez más con máquinas de vapor. La industria mecanizó gradualmente todos los procesos, incluido el importante pulido de la placa de la sierra "afinando hasta la parte posterior" una fracción de pulgada, lo que ayudaba a la sierra a pasar por la ranura sin atascarse. [15] El uso del acero añadió la necesidad de endurecer y templar la placa de la sierra, de aplanarla, de forjarla a martillazos a mano y asegurar la elasticidad y la resistencia a la deformación por flexión, y finalmente de pulirla. [16]

La mayoría de las sierras de mano se fabrican hoy en día sin intervención humana, y la placa de acero se suministra laminada en el espesor adecuado y tensada antes de cortarla con láser. Los dientes se moldean y afilan mediante esmerilado y se endurecen con llama para evitar (y en realidad evitar) que se afilen una vez que se han desafilado. Hasta el día de hoy, los pocos fabricantes especializados que reproducen los diseños del siglo XIX siguen utilizando en gran medida el acabado manual de las sierras de calidad.

Sierras de foso

Una sierra de pozo era una sierra de dos hombres . En algunas partes de la América del Norte colonial temprana, era una de las principales herramientas utilizadas en astilleros y otras industrias donde no había aserraderos accionados por agua disponibles. Se llamaba así porque generalmente se operaba sobre un pozo de sierra , ya sea a nivel del suelo o sobre caballetes a través de los cuales se cortaban los troncos en tablas. La sierra de pozo era "una placa de corte de acero fuerte, de gran ancho, con dientes grandes, muy pulida y completamente labrada, de unos ocho o diez pies de largo" [17] con un mango en cada extremo o una sierra de bastidor . Una sierra de pozo también se conocía a veces como sierra de vaivén . [18] Se necesitaban de 2 a 4 personas para operar. Un "hombre de pozo" estaba de pie en el pozo, un "hombre de arriba" estaba de pie fuera del pozo, y trabajaban juntos para hacer cortes, guiar la sierra y levantarla. [19] Los trabajadores de la sierra de pozo estaban entre los trabajadores mejor pagados en la América del Norte colonial temprana.

Tipos de sierras

Sierras de mano

Corte longitudinal hacia  1425 con una sierra de bastidor o de guillotina sobre caballetes en lugar de sobre un foso de sierra

Las sierras de mano suelen tener una hoja relativamente gruesa para que sean lo suficientemente rígidas como para cortar el material (el movimiento de tracción también reduce la rigidez necesaria). Las sierras de mano de hoja fina se vuelven lo suficientemente rígidas manteniéndolas en tensión en un marco o cubriéndolas con una tira doblada de acero (antes hierro) o latón (por lo que estas últimas se denominan "sierras de lomo"). Algunos ejemplos de sierras de mano son:

Sierras de costilla

Las "sierras de costilla", que tienen una hoja delgada con un respaldo de acero o latón para mantener la rigidez, son un subconjunto de las sierras de mano. Las sierras de costilla tienen diferentes nombres según la longitud de la hoja; "sierra de espiga" (por su uso para hacer uniones de mortaja y espiga ) se utiliza a menudo como nombre genérico para todos los tamaños de sierras de costilla para carpintería. Algunos ejemplos son:

Sierras de bastidor

Una clase de sierras para cortar todo tipo de materiales; pueden ser pequeñas o grandes y el marco puede ser de madera o de metal.

Sierras accionadas mecánicamente

Sierras de hoja circular

Sierra circular para cortar madera en el Museo Estatal de Maine en la ciudad capital de Augusta , Maine
Esta sierra circular en particular, que cortaba madera en segmentos para adaptarla a una estufa de leña, se exhibe en el Museo de Transporte Cole Land [21] en Bangor , Maine.
Reconstrucción de la sierra hidráulica de Leonardo da Vinci ( Codice Atlantico foglio 1078 ) expuesta en el Museo nazionale della scienza e della tecnologia Leonardo da Vinci , Milán.

Sierras de hoja recíproca

Banda continua

Motosierras

Tipos de cuchillas y cortes de cuchillas

La mayoría de los dientes de las hojas están hechos de acero para herramientas o de carburo. El carburo es más duro y mantiene el filo durante mucho más tiempo.

Hoja de sierra de cinta
Una banda larga soldada en forma de círculo, con dientes en un lado. Comparada con una hoja de sierra circular, produce menos desperdicio porque es más delgada, disipa mejor el calor porque es más larga (por lo que hay más hoja para cortar) y generalmente funciona a menor velocidad.
Corte transversal
En carpintería , corte que se hace en ángulo recto (o cerca de él) con respecto a la dirección de la veta de la madera de la pieza de trabajo. Para realizar este tipo de corte se utiliza una sierra de corte transversal .
Corte al hilo
En carpintería, corte que se hace en paralelo a la dirección de la veta de la pieza de trabajo. Para realizar este tipo de corte se utiliza una sierra de corte longitudinal .
Hoja de dientes de madera
Una hoja de sierra circular con muchos dientes pequeños, diseñada para cortar madera contrachapada con un mínimo de astillas.
Hoja de dado
Un tipo especial de hoja de sierra circular que se utiliza para hacer cortes con ranuras anchas en la madera, de modo que el borde de otra pieza de madera encaje en la ranura para hacer una unión. Algunas hojas de ranurar se pueden ajustar para hacer ranuras de diferentes anchos. Una hoja de ranurar "apilada", que consta de hojas de corte entre dos hojas de corte, puede hacer ranuras de diferentes anchos agregando o quitando hojas de corte. Una hoja de ranurar "ajustable" tiene un mecanismo de leva de bloqueo móvil para ajustar el grado en que la hoja se tambalea lateralmente, lo que permite anchos de ranura continuamente variables desde los límites de diseño inferior a superior de la ranura.
Hoja de sierra estroboscópica
Una hoja de sierra circular con cortadores /rastrillos especiales para cortar fácilmente madera verde o sin curar que tiende a atascar otros tipos de hojas de sierra.

Materiales utilizados para sierras

Existen diversos materiales utilizados en las sierras, cada uno con sus propias especificaciones.

Latón
Se utiliza únicamente para la tira de refuerzo doblada a lo largo de la parte posterior de las sierras de costilla y para hacer los tornillos que en épocas anteriores sujetaban la hoja al mango.
Hierro
Se utiliza para hojas y para la tira de refuerzo de sierras de costilla más baratas hasta que fue reemplazado por el acero.
Zinc
Se utiliza únicamente para sierras diseñadas para cortar bloques de sal, como las que se utilizaban antiguamente en las cocinas.
Cobre
Se utiliza como alternativa al zinc para sierras de corte de sal.
Acero
Se utiliza en casi todos los tipos de sierras existentes. Como el acero es barato, fácil de moldear y muy resistente, tiene las propiedades adecuadas para la mayoría de los tipos de sierras.
Diamante
Se fijan a la base de la hoja de sierra para formar hojas de sierra de diamante . Como el diamante es un material superduro , las hojas de sierra de diamante se pueden utilizar para cortar materiales duros, frágiles o abrasivos, por ejemplo, piedra, hormigón, asfalto, ladrillos, cerámica, vidrio, semiconductores y piedras preciosas. Existen muchos métodos utilizados para fijar los diamantes a la base de las hojas y existen varios tipos de hojas de sierra de diamante para diferentes propósitos.
Acero de alta velocidad (HSS)
Toda la hoja de sierra está hecha de acero de alta velocidad (HSS). Las hojas de sierra HSS se utilizan principalmente para cortar acero, cobre, aluminio y otros materiales metálicos. Si se van a cortar aceros de alta resistencia (por ejemplo, acero inoxidable), se deben utilizar hojas de HSS de cobalto (por ejemplo, M35, M42).
Carburo de tungsteno
Normalmente, hay dos formas de utilizar carburo de tungsteno para fabricar hojas de sierra:
Hojas de sierra con punta de carburo
Los dientes de la hoja de sierra están rematados (mediante soldadura) con pequeños trozos de bloque afilado de carburo de tungsteno. Este tipo de hoja también se denomina hoja de sierra TCT (con punta de carburo de tungsteno). Las hojas de sierra con punta de carburo se utilizan ampliamente para cortar madera, madera contrachapada, tableros laminados, plástico, vidrio, aluminio y algunos otros metales.
Hojas de sierra de carburo sólido
Toda la hoja de sierra está hecha de carburo de tungsteno. En comparación con las hojas de sierra HSS, las hojas de sierra de carburo sólido tienen mayor dureza a altas temperaturas y son más duraderas, pero también tienen menor tenacidad.

Usos

Un hombre grabando el sonido de una sierra para crear efectos de sonido en la década de 1930.

Véase también

Referencias

  1. ^ Barley, Simon "Sierras y fabricantes de sierras británicos desde c1660, 2014
  2. ^ ab "P. d'A. Jones y EN Simons, "Historia de la sierra" Spear and Jackson Limited 1760-1960" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 26 de junio de 2013.
  3. ^ El yacimiento del Paleolítico Medio de Pech de l'Azé IV. Harold L. Dibble, Shannon JP McPherron, Paul Goldberg, Dennis M. Sandgathe. Cham, Suiza. 2018. ISBN 978-3-319-57524-7.OCLC 1007823303  .{{cite book}}: CS1 maint: falta la ubicación del editor ( enlace ) CS1 maint: otros ( enlace )
  4. ^ Harris, J.; Lucas., A. (2012). Materiales e industrias del Antiguo Egipto . Dover. p. 449. ISBN 9780486144948.
  5. ^ "Las tumbas de la I dinastía de Saqqara en Egipto". Archivado desde el original el 25 de febrero de 2016. Consultado el 15 de enero de 2016 .Las tumbas de la I Dinastía de Saqqara en Egipto, por John Watson
  6. ^ Lu Ban y la invención de la sierra Archivado el 4 de febrero de 2011 en Wayback Machine Anécdota histórica en el sitio web Cultural China
  7. ^ Metamorfosis de Ovidio Libro VIII:236-259: La muerte de Talos Archivado el 17 de febrero de 2011 en Wayback Machine Traducción de AS Kline, Centro de textos electrónicos de la biblioteca de la Universidad de Virginia
  8. ^ Richard S. Hartenberg, Joseph A. McGeough Herramientas manuales neolíticas Archivado el 6 de septiembre de 2008 en Wayback Machine en Encyclopædia Britannica Online
  9. ^ Jones y Simons, Historia de la sierra, pág. 15
  10. ^ ab Moxon, J: Ejercicios mecánicos, págs. 95-99
  11. ^ Barley, Simon, Sierras británicas y fabricantes de sierras desde c1660, pág. 7
  12. ^ Barley, Simon, Sierras británicas y fabricantes de sierras de c1660, pág. 42
  13. ^ Tweedale, G., Sheffield Steel y Estados Unidos, cap. 11
  14. ^ Barley, Simon, Sierras británicas y fabricantes de sierras desde c1660, pág. 11.
  15. ^ Moxon, J: Ejercicios mecánicos, pág. 95.
  16. ^ Barley, Simon, Sierras británicas y fabricantes de sierras desde c1660, págs. 5-22.
  17. ^ Charles W. Upham Salem Witchcraft con un relato de Salem Village y una historia de opiniones sobre brujería y temas afines . Frederick Unger, Nueva York, 1978 (reimpresión), 2 vols., vol. 1, pág. 191
  18. ^ Glosario de herramientas Archivado el 26 de septiembre de 2009 en Wayback Machine en el sitio web del (American) Pilgrim Hall Museum
  19. ^ Massingham, HJ y Thomas Hennell. Reliquias del campo; un relato de algunas herramientas y propiedades antiguas que pertenecieron a artesanos y agricultores ingleses que se salvaron de la destrucción y ahora se describen con sus usuarios y sus historias. Cambridge, Inglaterra: University Press, 1939. Reimpresión 2011 ISBN 9781107600706 books.google.com/books?id=6_auYCccqoQC&pg 
  20. ^ Salaman, Diccionario, pág. 420 y 433
  21. ^ "Museo de Transporte Cole Land - Museo Cole". www.colemuseum.org .

Salaman, RA, Diccionario de herramientas para trabajar la madera, edición revisada 1989

Lectura adicional

Enlaces externos