¿Cuáles son las diferencias entre abrasión y corte?

Hojas de sierra, láminas de lija, discos dentados, brocas, coronas diamantadas y discos abrasivos son todos ellos accesorios para cortar o desbastar materiales con herramientas eléctricas.

Los ejemplos citados no funcionan de la misma manera: algunos trabajan por abrasión y otros mediante corte pero ¿cuál es la diferencia entre la abrasión y el corte? En este breve artículo te lo explico.

Introducción

Si tienes que perforar el azulejo de tu baño para colgar un toallero, puedes usar una broca para porcelánico con punta de lanza y un taladro eléctrico sin percutor.

Por el contrario, si tienes que hacer un corte en el mismo azulejo para instalar el racor de fontantería del grifo de la ducha, la broca ya no es efectiva. Tendrás que usar una corona diamantada y una amoladora angular.

En los ejemplos anteriores, la broca funciona mediante corte, la corona diamantada lo hace por abrasión. ¿Cuáles son las diferencias? ¿Qué es mejor?

Las brocas y las sierras cortan los materiales

El principio de funcionamiento de una broca se basa en el corte del material. Para que una herramienta de corte pueda cortar la pieza de trabajo, la primera tiene que ser más dura que la segunda.

Por ejemplo, una broca de acero rápido al cobalto es más dura que el acero inoxidable. Es por eso que puede taladrarlo. En cambio, si la broca fuera más blanda, esta se desafilaría y no podría avanzar a través del material.

En el proceso de corte, la herramienta cortante incide o araña el material que va a ser cortado. Con ello levanta tiras finas y rizadas: las virutas. Dichas virutas serán más o menos largas en función de la dureza del material.

Los tornos para madera, y también los de metal, esculpen la forma redondeada en las piezas de trabajo eliminando virutas. Un taladro perfora la madera y el metal eliminando virutas.

De igual manera, las sierras eléctricas también cortan los materiales eliminando virutas, tanto si son de disco (sierras circulares), como 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 pueden estropear fácilmente si se sobrecalientan. Por ejemplo, las brocas y las hojas de sierra se queman fácilmente si las sometemos a un excesivo de velocidad.

En algunos casos, para reducir el sobrecalentamiento, la herramienta de corte se puede refrigerar con agua o taladrina (mezcla de agua y aceite que reduce el calor y lubrica el material).

Los discos abrasivos y las coronas diamantadas eliminan el material por fricción

¿Qué es un abrasivo? Un abrasivo es un material, muchas veces un mineral, que sirve para dar forma a la pieza de trabajo mediante fricción. 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 diferentes 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 mediante fricción, los materiales abrasivos no tienen filos cortantes, lo que 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.

Además, 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 que produce la abrasión se termina, el accesorio deja de tener utilidad.

Un abrasivo no tiene por qué ser más duro que el material que va a ser cortado

Generalmente, los abrasivos son 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 más duro que el otro.

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 esculpe el valle por el que discurre dicho río. En este caso, es cierto que el agua arrastra arena, la cual se comporta como un 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, incluso si un abrasivo es más blando que la pieza de trabajo, será capaz de desgastar a esta como resultado de la fricción. No obstante, lo habitual es que las partículas abrasivas si sean de gran dureza.

Por lo general, los abrasivos están compuestos por minerales naturales de alta dureza. En muchos casos, tales minerales son superiores al grado de dureza seis de la escala de dureza Mohs.

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, que tiene 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.

Además de los abrasivos naturales, existen también abrasivos sintéticos.

Factores que influyen en el rendimiento de un abrasivo

La velocidad con la que un abrasivo corta, pule o desbasta un material depende de los siguientes factores:

  • La dureza del abrasivo: cuanta mayor sea la diferencia entre el abrasivo y la pieza de trabajo, mayor será el desgaste producido.
  • Presión ejercida sobre la pieza de trabajo: si se presiona la herramienta con más fuerza el desgaste será 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.

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