ES2312036T3 - Hilo de sierra metalico monofilamento. - Google Patents
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Abstract
Hilo de sierra metálico monofilamento (10) para una sierra de hilo, estando fabricado dicho hilo de sierra (10) a partir de un alambre metálico de diámetro d y estando provisto de una pluralidad de ondulaciones (12), caracterizado porque dichas ondulaciones (12) están dispuestas en por lo menos dos planos diferentes (x-y, x-z), de modo que, cuando se mide, entre varillas medidoras de un micrómetro, en una longitud que comprende ondulaciones (12) en por lo menos dos planos diferentes (x-y, x-z), un diámetro envolvente circunscrito D de dicho hilo de sierra ondulado (10) está comprendido entre 1,05 y 1,50 veces dicho diámetro d.
Description
Hilo de sierra metálico mono filamento.
La presente invención se refiere a un hilo de
sierra metálico monofilamento, según el preámbulo de la
reivindicación 1, en particular para su utilización con una sierra
de hilo para serrar material duro, tal como bloques de silicio o de
cuarzo. Dicho hilo de sierra es conocido a través del documento
JP04057666.
Las sierras de hilo son bien conocidas en la
técnica anterior por su empleo para serrar material duro, tal como,
por ejemplo, para cortar obleas de un bloque de silicio. Dichas
sierras comprenden un hilo de sierra metálico monofilamento que se
coloca contra el bloque de silicio y se mueve, de forma continua o
alternativa, mientras se ejerce tracción a través del bloque de
silicio. El hilo de sierra metálico monofilamento suele estar
recubierto con un material abrasivo como ayuda al proceso de
serrado. El material abrasivo se suele aplicar en el hilo de sierra
inmediatamente antes de que entre en una zona de serrado en la que
el hilo de sierra se pone en contacto con el bloque de silicio. La
eficacia del proceso de serrado depende de varios parámetros, tales
como, por ejemplo, las características del bloque de material duro
que se va a trocear y la velocidad del hilo de sierra. Un factor
importante es la capacidad del hilo de sierra para arrastrar el
material abrasivo.
Hilos de sierra lisos han sido utilizados con
frecuencia en la técnica anterior. Dichos hilos de sierra metálicos
monofilamento, sin embargo, tienen el inconveniente de que su
superficie exterior lisa no favorece el arrastre del material
abrasivo. Además, durante el serrado, el material abrasivo es
fácilmente desprendido del hilo de sierra comprometiendo, de este
modo, la eficacia y calidad del proceso de serrado.
Por lo tanto, existía la necesidad de mejorar el
arrastre del material abrasivo por el hilo de sierra. La solicitud
de patente internacional WO 90/12670 da a conocer un hilo de sierra
metálico monofilamento, en el que el material abrasivo se arrastra
adecuadamente por el hilo de sierra y no es fácilmente desprendido.
Esto se puede conseguir modificando la superficie exterior del hilo
de sierra. Según una forma de realización dada a conocer en el
documento WO 90/12670 se disponen microcavidades en la superficie
del hilo de sierra. Según otra forma de realización, el hilo de
sierra es fabricado con diámetro variable estando provista una
pluralidad de ranuras circunferenciales en la superficie exterior
del hilo. Aunque estas soluciones proporcionan un mejor arrastre
del material abrasivo, la modificación de la superficie exterior del
hilo de sierra suele ser lenta y ocupa un espacio excesivo.
El objetivo de la presente invención es dar a
conocer un hilo de sierra metálico monofilamento mejorado para una
sierra de hilo. Este objetivo se alcanza por el hilo de sierra
metálico monofilamento según la reivindicación 1. Otro objetivo de
la invención es dar a conocer un procedimiento para fabricar un hilo
de sierra metálico monofilamento mejorado para una sierra de hilo.
Este objetivo se alcanza por el procedimiento según las
reivindicaciones 12 y 13. Otro objetivo de la invención es dar a
conocer una sierra de hilo mejorada. Este objetivo se alcanza por
la sierra de hilo según la reivindicación 14. Otro objetivo de la
invención es dar a conocer un procedimiento para serrar materiales
duros. Este objetivo se alcanza por el procedimiento según la
reivindicación 15.
Para poder resolver los problemas citados
anteriormente, la presente invención da a conocer un hilo de sierra
metálico monofilamento para una sierra de hilo, siendo fabricado el
hilo de sierra a partir de un alambre metálico de un diámetro
d y estando provisto de una pluralidad de ondulaciones. Las
ondulaciones están dispuestas en, por lo menos, dos planos
diferentes, de modo que, cuando se mide entre las varillas medidoras
de un micrómetro en una longitud que comprende ondulaciones en,
como mínimo, dos planos diferentes, un diámetro D
envolventecircunscrito del hilo de sierra ondulado está comprendido
entre 1,05 y 1,50 veces el diámetro d. El hilo de sierra metálico
monofilamento, según la invención, tiene características de arrastre
de material abrasivo mejoradas. En realidad, las ondulaciones
proporcionan al hilo de sierra rebajes en los que el material
abrasivo se puede asentar. Además, el hilo de sierra metálico
monofilamento, según la invención, es fácil de fabricar. Un hilo de
sierra recto se puede fabricar, por ejemplo, con ondulaciones
haciéndolo pasar a través de un par de ruedas onduladoras, en donde
la propia superficie del hilo de sierra no necesita modificarse.
Debido a las mejores características de arrastre del material
abrasivo, se puede aumentar la velocidad del proceso de serrado. Se
ha encontrado que, utilizando el hilo de sierra según la invención,
se puede doblar la velocidad de serrado, lo que da lugar a un
rendimiento del proceso considerablemente más alto.
Además, debido al mejor arrastre del material
abrasivo, se reduce la velocidad del material abrasivo con respecto
al propio hilo de sierra, lo que da lugar a menor desgaste del hilo
de sierra. El hilo de sierra, según la invención, tiene, por
consiguiente, una vida más larga que los hilos de sierra
convencionales. Debido al hecho de que las ondulaciones del hilo de
sierra están dispuestos en por lo menos dos planos diferentes, el
hilo de sierra permanece rectilíneo durante el proceso de serrado.
Esto da lugar a un proceso de serrado más estable y una mejor
calidad de la superficie de la pieza troceada.
Manteniendo el diámetro envolvente circunscrito
del hilo de sierra es entre 1,05 y 1,50 veces el diámetro del
propio hilo de sierra, el hilo de sierra está provisto de rebajes de
magnitud suficiente para recibir y arrastrar material abrasivo,
mientras que, al mismo tiempo, mantiene las características de
alargamiento necesarias para un hilo de sierra. El diámetro
envolvente circunscrito debe, en cualquier dirección radial, no
exceder de 1,50 veces el diámetro del hilo de sierra para no
conferir al hilo de sierra características de alargamiento
demasiado importantes, lo que daría lugar a que el hilo de sierra se
alabeara durante el proceso de serrado.
Además, debe resaltarse que el material abrasivo
en el hilo de sierra no se desprende fácilmente de dicho hilo. Se
deduce que el hilo de sierra se puede utilizar para serrar bloques
considerablemente mayores de material duro. El uso del presente
hilo de sierra permite cortar, con facilidad, una longitud de hasta
2 metros.
En una forma de realización preferida, las
ondulaciones presentan una longitud de onda máxima de 10 mm y el
micrómetro comprende laminillas en los extremos de las varillas
medidoras para medir el diámetro del perímetro envolvente
circunscrito entre ellas, presentando las laminillas un diámetro de
por lo menos 20 mm. Utilizando dichas laminillas, el diámetro
envolvente circunscrito del hilo de sierra se puede medir de forma
fácil y exacta. Preferentemente, los diámetros envolventes
circunscritos, máximo y mínimo, del hilo de sierra se miden haciendo
girar el hilo de sierra entre las laminillas.
Preferentemente, el diámetro envolvente
circunscrito del hilo de sierra ondulado está comprendido entre 1,10
y 1,30 veces el diámetro d. Reduciendo el diámetro envolvente
circunscrito, se puede disminuir el espesor del corte y se reducen
también las características de alargamiento del hilo de sierra.
Aumentando el diámetro mínimo del perímetro envolvente
circunscrito, se incrementa el arrastre de material abrasivo. Para
un hilo de sierra que presente un diámetro de 0,25 mm, el diámetro
máximo envolvente circunscrito estaría preferentemente comprendido
entre 0,275 mm y 0,325 mm.
El diámetro d del hilo de sierra puede
estar comprendido entre 0,15 y 0,50 mm, preferentemente entre 0,20
y 0,30 mm. Más preferentemente, el diámetro d del hilo de
sierra es de aproximadamente 0,25 mm. Sin embargo, el diámetro de
los hilos de sierra no debe considerarse como limitativo.
Según una primera forma de realización, el hilo
de sierra presenta una pluralidad de primeras y segundas secciones
alternadas en el que, en cualquiera de las primeras y segundas
secciones, el hilo de sierra está ondulado en por lo menos un
primero y un segundo plano. La longitud de onda de las ondulaciones,
en el primer plano, es preferentemente mayor que la longitud de
onda de las ondulaciones en el segundo plano. El hilo de sierra
resultante presenta una ondulación uniforme a todo lo largo del hilo
de sierra.
Según una segunda forma de realización, el hilo
de sierra presenta una pluralidad de primeras y segundas secciones
alternadas, en donde, en la primera sección, el hilo de sierra está
esencialmente ondulado en un primer plano y, en la segunda sección,
el hilo de sierra es esencialmente ondulado en un segundo plano. El
hilo de sierra resultante presenta secciones alternadas de
ondulaciones en diferentes planos. La longitud de la primera y
segunda secciones no exceden preferentemente 10 mm, de modo que no
se puede producir la deformación del hilo de sierra durante el
proceso de serrado. Además, la longitud de las primera y segunda
secciones debe ser tal que las laminillas del micrómetro cubran
siempre por lo menos una primera y segunda sección.
Preferentemente, el primer plano es
sustancialmente perpendicular al segundo plano. Debe resaltarse que
el hilo de sierra puede comprender ondulaciones en más de dos
planos, en cuyo caso, los planos están preferentemente dispuestos
de modo que los ángulos entre los planos próximos sean por lo menos
aproximadamente iguales, con lo que se garantiza que el hilo de
sierra permanezca esencialmente rectilíneo durante el proceso de
serrado.
Aunque las ondulaciones de cualquier forma sean
posibles, se prefieren las ondulaciones que presenten una forma en
zigzag por su mejor estabilidad.
En una forma de realización preferida, el hilo
de sierra presenta un recubrimiento de material abrasivo, tal como,
por ejemplo, un lodo de polvo abrasivo.
La presente invención se refiere también a un
procedimiento para fabricar el anterior hilo de sierra metálico
monofilamento.
Según una primera forma de realización, el
procedimiento comprende las etapas de proporcionar un hilo de sierra
metálico monofilamento recto, ondular el hilo de sierra en un
primer plano haciéndolo pasar entre un primer par de ruedas
creadoras de ondulaciones y alabear el hilo de sierra en un solo
plano haciéndolo pasar entre un segundo par de ruedas onduladoras.
Las ruedas onduladoras del primer y segundo pares presentan sus ejes
sustancialmente paralelos entre sí. Las ruedas onduladoras, del
primero y segundo pares, están diseñadas de modo que las
ondulaciones en el primer plano tengan una longitud de onda mayor
que las ondulaciones en el segundo plano. El hilo de sierra
resultante presenta una pluralidad de primeras y segundas secciones
alternadas, en donde, en cualquiera de las primeras y segundas
secciones, el hilo de sierra es ondulado en por lo menos un primero
y segundo planos. Esto da a conocer un procedimiento especialmente
sencillo, rápido y eficaz para ondular el hilo de sierra en dos
planos
diferentes.
diferentes.
Según una segunda forma de realización, el
procedimiento comprende las etapas de proporcionar un hilo de sierra
metálico monofilamento recto; ondular dicho hilo de sierra
haciéndolo pasar entre un primer par de ruedas onduladoras,
mientras se somete a torsión alrededor de su eje. El hilo de sierra
resultante presenta una pluralidad de primeras y segundas secciones
alternadas, en donde, en la primera sección, el hilo de sierra es
esencialmente ondulado en un primer plano y en el que, en la
segunda sección, el hilo de sierra está esencialmente ondulado en
un segundo plano.
Además, la presente invención se refiere a una
sierra de hilo para serrar material duro, tal como bloques de
silicio o cuarzo, en la que el hilo de sierra de hilo comprende el
anterior hilo de sierra metálico monofilamento.
Además, la presente invención se refiere a un
procedimiento para serrar un material duro, comprendiendo dicho
procedimiento las etapas de ejercer tracción en el hilo de sierra
metálico monofilamento anterior a alta velocidad a través del
material duro y añadiendo un material abrasivo, de modo que el
material abrasivo sea arrastrado por las ondulaciones en el hilo de
sierra.
Por último, la presente invención se refiere al
uso del anterior hilo de sierra metálico monofilamento para serrar
material duro, tal como bloques de silicio o cuarzo.
La presente invención se pondrá más claramente
de manifiesto a partir de la siguiente descripción de algunas
formas de realización no limitativas haciendo referencia a los
dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una vista en alzado lateral de un
hilo de sierra metálico monofilamento, según una primera forma de
realización de la invención en el plano x-y;
La Figura 2 es una vista en alzado lateral del
hilo de sierra representado en el plano x-z en la
Figura;
La Figura 3 es una vista en sección transversal
del hilo de sierra representado en el plano y-z de
la Figura 1;
La Figura 4 es una vista en alzado lateral de un
hilo de sierra metálico monofilamento según una segunda forma de
realización de la invención en el plano x-y;
La Figura 5 es una vista en alzado lateral del
hilo de sierra representado en el plano x-z de la
Figura 4;
La Figura 6 es una vista en sección transversal
del hilo de sierra representado en el plano y-z de
la Figura 4;
La Figura 7 es una ilustración esquemática de
un procedimiento y aparato para fabricar el hilo de sierra
representado en la Figura 1;
La Figura 8 es una ilustración esquemática de
un procedimiento y aparato para fabricar el hilo de sierra
representado en la Figura 4.
En las Figuras 1 a 3, se ilustra un hilo de
sierra metálico monofilamento según una primera forma de realización
de la invención. El hilo de sierra está representado en la Figura 1
en el plano x-y, en la Figura 2 en el plano
x-z y en la Figura 3, en el plano
y-z El hilo de sierra de metálico monofilamento está
provisto de una pluralidad de ondulaciones 12 en dos planos
diferentes. En el primer plano, según se representa en la Figura 1,
el hilo de sierra comprende ondulaciones que presentan una longitud
de onda WL1 y una amplitud A1. En el segundo plano,
según se ilustra en la Figura 2, el hilo de sierra comprende
ondulaciones que presentan una longitud de onda WL2 y una
amplitud A2. La longitud de onda WL2 es más corta que
la longitud de onda WL1; por ejemplo, la longitud de onda
WL1 puede ser de aproximadamente 5,0 mm, mientras que la
longitud de onda WL2 puede ser de aproximadamente 3,3 mm. El
hilo de sierra metálico monofilamento 10 presenta, por sí mismo, un
diámetro d de 0,25 mm, que permanece sustancialmente
constante en toda la longitud del hilo de sierra 10. Las amplitudes
A1, A2 están preferentemente comprendidas entre 1,10 y 1,30
veces el diámetro d del hilo de sierra. Para un hilo de
sierra metálico monofilamento 10, que presente un diámetro d
de0,25 mm, las amplitudes A1, A2, están comprendidas entre
0,725 - 0,325 mm. El hilo de sierra metálico monofilamento 10,
provisto de ondulaciones, según las características anteriores,
presenta un diámetro del perímetro envolventecircunscrito D
comprendido entre 0,275 y 0,325 mm. La Figura 3, en la que se
representa el hilo de sierra metálico monofilamento 10 en el plano
y-z, ilustra claramente que el hilo de sierra
comprende ondulaciones en dos planos diferentes. La línea de puntos
indica un perímetro envolvente circunscrito del hilo de sierra
metálico monofilamento 10.
Un hilo de sierra metálico monofilamento, según
una segunda forma de realización de la invención, se representa en
las Figuras 4 a 6. El hilo de sierra está representado en la Figura
4 en el plano x-y, en la Figura 5 en el plano
x-z y en la Figura 6 en el plano
y-z. El hilo de sierra metálico monofilamento 10
está provisto de una pluralidad de ondulaciones 12 en dos planos
diferentes. En el primer plano, según se representa en la Figura 4,
el hilo de sierra comprende ondulaciones que presentan una longitud
de onda WL3 y una amplitud A3. En el segundo plano,
según se representa en la Figura 5, el hilo de sierra presenta
ondulaciones con una longitud de onda WL4 y una amplitud
A4. El hilo de sierra metálico monofilamento 10 presenta,
por sí mismo, un diámetro d, de 0,25 mm, que permanece
sustancialmente constante a todo lo largo del hilo de sierra. Las
amplitudes A3, A4, están comprendidas preferentemente entre
1,10 y 1,30 veces el del diámetro d del hilo de sierra 10.
Para un hilo de sierra metálico monofilamento 10, que presenta un
diámetro d de 0,25 mm, las amplitudes A3, A4 están
comprendidas entre 0,275 a 0,325 mm. El hilo de sierra metálico
monofilamento 10, con ondulaciones según las anteriores
características, presenta un diámetro máximo envolventecircunscrito
D comprendido entre 0,275 y 0,325 mm. La Figura 6, en la que
se representa en el plano y-z el hilo de sierra
metálico monofilamento 10, ilustra claramente que el hilo de sierra
comprende ondulaciones en dos planos diferentes. La línea de puntos
representa un perímetro envolvente circunscrito del hilo de sierra
metálico monofilamento
10.
10.
Además, la presente invención se refiere a un
procedimiento para fabricar el hilo de sierra metálico monofilamento
según la primera forma de realización. Este procedimiento está
ilustrado, de forma esquemática, en la Figura 7, en la que un hilo
de sierra metálico monofilamento recto 10 se desenrolla desde un
carrete 18 o se recibe directamente desde una máquina estiradora de
alambre y se hace pasar a través de un primer par de ruedas
onduladoras 20,20' para alabear el hilo de sierra 10 en un primer
plano obteniendo, de este modo, un hilo de sierra 10' que presenta
ondulaciones en un solo plano. El hilo de sierra 10' se hace pasar,
a continuación, a través de un segundo par de ruedas onduladoras
22,22' para alabear el hilo de sierra 10' en un segundo plano
obteniendo, de este modo, un hilo de sierra 10'' que presenta
ondulaciones en dos planos. El segundo par de ruedas onduladoras
22, 22' está dispuesto a alguna distancia respecto al primer par de
ruedas onduladoras 20, 20'. En realidad, se ha encontrado que
cuando el hilo de sierra 10', que presenta ondulaciones en un solo
plano, entra en contacto con la primera rueda onduladora 22 del
segundo par de ruedas onduladoras 22, 22', el hilo de sierra 10'
gira en un ángulo de 90 grados, de modo que el primer plano se
fusione con la superficie de la rueda onduladora 22. A medida que
el hilo de sierra 10' pasa entre el segundo par de ruedas
onduladoras 22, 22', el hilo de sierra 10' es provisto de
ondulaciones en un segundo plano, que es sustancialmente
perpendicular al primer plano. El hilo de sierra 10'' que sale del
segundo par de ruedas onduladoras 22, 22' presenta, por lo tanto,
ondulaciones en dos planos diferentes.
Ventajosamente, el primero y segundo pares de
ruedas onduladoras 20, 20'; 22, 22' están diseñados de modo que las
ondulaciones en el primer plano presenten una longitud de onda mayor
que las ondulaciones en el segundo plano. Esto garantiza que las
ondulaciones en el primer plano no sean eliminadas mientras se
realizan las ondulaciones en el segundo plano. En un ejemplo
particular, las ruedas onduladoras 22, 22' del primer par presentan
cada una un diámetro de 45 mm y comprenden 28 dientes de ondulación,
mientras que las ruedas onduladoras 22, 22' del segundo par
presentan cada una un diámetro de 33 mm y comprenden 31 dientes de
ondulación. El primer de ruedas onduladoras 20, 20' proporciona, al
hilo de sierra, unas ondulaciones que presentan una longitud de
onda de aproximadamente 5,0 mm en el primer plano y el segundo par
de ruedas onduladoras 22, 22' proporciona, al hilo de sierra, unas
ondulaciones que presentan una longitud de onda aproximada de 3,3 mm
en el segundo plano. Después de que el hilo de sierra sea ondulado
en el primer y segundo planos, se puede bobinar en un carrete 24
para su almacenamiento y transporte.
Debe resaltarse que este procedimiento, y en
realidad el aparato para realizar el procedimiento, es especialmente
sencillo. Dos pares de ruedas onduladoras convencionales se pueden
montar en un soporte y el hilo de sierra puede ser objeto de
tracción a través de ellas. La velocidad del hilo de sierra a través
del conjunto de las ruedas onduladoras puede ser de hasta 9
m/s.
Además, la presente invención se refiere a un
procedimiento para fabricar el hilo de sierra metálico monofilamento
según la segunda forma de realización. Este procedimiento y un
aparato 40 para fabricar este hilo de sierra metálico monofilamento
se ilustra, de forma esquemática en la Figura 8, en el que está
provisto un hilo de sierra metálico monofilamento recto 10 y se
hace pasar a través de un par de ruedas onduladoras 54, 54',
mientras se ejerce una torsión alrededor de su eje. A medida que se
somete a torsión el hilo de sierra 10, es provisto de ondulaciones
en planos diferentes.
El aparato 40 comprende, en una configuración
conocida por sí misma, un rotor 42 que es soportado por una
estructura de apoyo 44, 44' de modo que sea capaz de girarse por un
motor 46 alrededor de un eje de giro del rotor 48. El rotor
comprende un primer extremo de rotor 50 y un segundo extremo de
rotor 50'. Un soporte de tipo cuna 52 está montado entre ambos
extremos del rotor 50, 50', de modo que sea capaz de balancearse
libremente alrededor del eje de giro del rotor 48, en el que el
soporte de tipo cuna 52 permanece inmóvil en rotación cuando el
rotor 42 se hace girar alrededor del eje de giro del rotor 48.
El soporte de tipo cuna 52 comprende un par de
ruedas onduladoras 54, 54' y un carrete 56 para desenrollar un hilo
de sierra metálico monofilamento recto 10 desde dicho carrete. El
par de ruedas onduladoras 54, 54' y el carrete 56 están fijados en
el soporte de tipo cuna 52 y están consecuentemente inmóviles en
rotación alrededor del eje de giro del rotor 48. El hilo de sierra
metálico monofilamento recto 10 se proporciona al par de ruedas
onduladoras 54, 54'. El hilo de sierra ondulado 10', que sale desde
el par de ruedas onduladoras 54, 54' es objeto de torsión por el
primer extremo del rotor 50, que está en rotación alrededor del eje
de giro del rotor 48. El primer extremo del rotor 50 forma un
primer dispositivo de torsión y comprende, en una configuración
conocida por sí misma, una polea de desviación 58 (que es también
denominada polea de torsión 58), un brazo volante 60 y una polea de
desviación del brazo volante 62. La polea de torsión 58 está
directamente soportada en el rotor 42. El brazo volante 60 se
extiende, en sentido radial, desde el primer extremo del rotor 50 y
soporta la polea del brazo volante 62 en su extremo libre. El
segundo extremo del rotor 50' comprende, del mismo modo, una polea
de desviación 58', un brazo volante 60' y una polea de desviación
del brazo volante 62'. La polea de torsión 58 guía el hilo de
sierra en la polea de desviación 62 del brazo volante 60. Desde la
polea de desviación 62 del brazo volante, el hilo de sierra pasa a
la polea de desviación 62' del brazo volante 60', en donde el hilo
de sierra es guiado alrededor del soporte de tipo cuna 52, desde el
primer extremo del rotor 50 al segundo extremo de rotor 50'. Desde
la polea de desviación 62' del brazo volante, el hilo de sierra
pasa al segundo extremo del rotor 50'. La polea de desviación 58',
en este segundo extremo del rotor 50', guía el hilo de sierra
dentro del eje de giro 48, hacia fuera del segundo extremo del rotor
50', en donde el hilo de sierra es objeto de tracción por un
carrete devanador 64. Entre la polea de desviación 58' y el carrete
devanador 64, el hilo de sierra se somete a una segunda torsión, con
lo que se completa su formación.
Debido a la torsión del hilo de sierra,
corriente abajo de las ruedas onduladoras 54, 54', el hilo de sierra
está provisto de ondulaciones en más de un plano. Dependiendo de la
velocidad de torsión y de la velocidad del hilo de sierra a través
de las ruedas onduladoras 54, 54', el hilo de sierra es, en una
primera sección, ondulado en un primer plano. Debido a la torsión,
el hilo de sierra gira bruscamente en un ángulo aproximado de 90
grados y en una segunda sección, es ondulado en un segundo plano. A
continuación, el hilo de sierra gira de nuevo, de forma brusca, en
aproximadamente 90 grados y de nuevo, en otra primera sección, es
ondulado como al principio. La primera y segunda secciones
alternadas proporcionan al hilo de sierra ondulaciones en dos
planos esencialmente perpendiculares.
Se realizaron ensayos para evaluar el
rendimiento del hilo de sierra metálico según la invención.
Un bloque de vidrio, presentando una longitud de
700 mm, fue troceado utilizando un hilo de sierra convencional sin
ondulaciones en cualquier plano y un hilo de sierra según la
invención. A continuación, fue medida la rugosidad de la superficie
troceada. Con un hilo de sierra convencional, la rugosidad fue
determinada como comprendida entre 8 y 9 \mum en una zona de
borde del bloque y entre 6 y 7 \mum en una zona central del
bloque. Con un hilo de sierra según la invención, en el otro lado,
la rugosidad fue encontrada comprendida entre 11 y 13 \mum en una
zona de borde del bloque y entre 10 y 13 \mum en una zona central
del bloque.
Conociendo que la rugosidad depende del tamaño
de los granos en el material abrasivo, se puede deducir que, en el
caso del hilo de sierra convencional, los granos de mayor tamaño
solamente penetran parcialmente en el bloque de vidrio. En el
momento en que el hilo de sierra alcanza la zona central del bloque
de vidrio, los granos de mayor tamaño han sido desprendidos del
hilo de sierra y solamente permanecen los granos de menor tamaño.
En el caso del hilo de sierra según la invención, los anteriores
resultados demuestran que la rugosidad es más o menos la misma en
las zonas central y de los bordes. Esto significa que se ha mejorado
el arrastre del material abrasivo con respecto al hilo de sierra
convencional y que apenas algunos granos abrasivos se desprenden
del hilo de sierra.
La velocidad del hilo de sierra convencional a
través del bloque de vidrio hubo de limitarse a un máximo de
800 \mum/min para poder evitar su deformación. Con el hilo de sierra según la invención, se obtuvo fácilmente una velocidad de 1500 \mum/min. Utilizando el mismo hilo, según la invención, puede llegar a doblarse la velocidad de corte.
800 \mum/min para poder evitar su deformación. Con el hilo de sierra según la invención, se obtuvo fácilmente una velocidad de 1500 \mum/min. Utilizando el mismo hilo, según la invención, puede llegar a doblarse la velocidad de corte.
Debe resaltarse, por último, que las dimensiones
en las Figuras 1 a 6 han sido exageradamente ampliadas.
Claims (16)
1. Hilo de sierra metálico monofilamento (10)
para una sierra de hilo, estando fabricado dicho hilo de sierra
(10) a partir de un alambre metálico de diámetro d y estando
provisto de una pluralidad de ondulaciones (12),
caracterizado porque dichas ondulaciones (12) están
dispuestas en por lo menos dos planos diferentes
(x-y, x-z), de modo que, cuando se
mide, entre varillas medidoras de un micrómetro, en una longitud que
comprende ondulaciones (12) en por lo menos dos planos diferentes
(x-y, x-z), un diámetro
envolventecircunscrito D de dicho hilo de sierra ondulado
(10) está comprendido entre 1,05 y 1,50 veces dicho diámetro d.
2. Hilo de sierra (10) según la reivindicación
1, en el que dichas ondulaciones (12) presentan una longitud de
onda máxima de 10 mm y dicho micrómetro comprende unas laminillas en
los extremos de dichas varillas medidoras para medir dicho diámetro
envolvente D entre ellas, presentando dichas laminillas un
diámetro de por lo menos 20 mm.
3. Hilo de sierra (10) según la reivindicación 1
ó 2, en el que dicho diámetro envolvente de dicho hilo de sierra
ondulado está comprendido entre 1,10 y 1,30 veces dicho diámetro
d.
4. Hilo de sierra (10) según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho diámetro d de dicho
hilo de sierra está comprendido entre 0,15 y 0,50 mm.
5. Hilo de sierra (10) según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho diámetro d de dicho
hilo de sierra está comprendido entre 0,20 y 0,30 mm.
6. Hilo de sierra (10) según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho hilo de sierra comprende
una pluralidad de primeras y segundas secciones alternativas, en el
que, en cualquiera de dichas primeras y segundas secciones, dicho
hilo de sierra (10) está ondulado en por lo menos un primer y un
segundo plano.
7. Hilo de sierra (10) según la reivindicación
6, en el que dichas ondulaciones, en dicho primer plano, presentan
una longitud de onda mayor que dichas ondulaciones en dicho segundo
plano.
8. Hilo de sierra (10) según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho hilo de sierra (10)
comprende una pluralidad de primeras y segundas secciones
alternadas, en el que, en dicha primera sección, dicho hilo de
sierra (10) está esencialmente ondulado en un primer plano
(x-y) y en el que, en dicha segunda sección, dicho
hilo de sierra está esencialmente ondulado en un segundo plano
(x-z).
9. Hilo de sierra (10) según cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 8, en el que dicho primer plano
(x-y) es sustancialmente perpendicular a dicho
segundo plano (x-z).
10. Hilo de sierra (10) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dichas ondulaciones (12)
presentan una forma en zigzag.
11. Hilo de sierra (10) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores que comprende, asimismo, un
recubrimiento de material abrasivo.
12. Procedimiento para fabricar un hilo de
sierra metálico monofilamento (10) según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, comprendiendo dicho procedimiento las
etapas siguientes:
proporcionar un hilo de sierra metálico
monofilamento recto (10);
ondular dicho hilo de sierra (10) en un primer
plano (x-y) haciendo pasar dicho hilo de sierra (10)
entre un primer par de ruedas onduladoras (20, 20') y
ondular dicho hilo de sierra (10) en un segundo
plano (x-z) haciendo pasar dicho hilo de sierra (10)
entre un segundo par de ruedas onduladoras(22, 22'),
en el que dichas ruedas onduladoras de dicho
primer y segundo par de ruedas onduladoras presentan sus ejes
sustancialmente paralelos entre sí; y
en el que dichas rueda onduladora, de dicho
primer y segundo pares de rueda onduladora, están diseñadas de modo
que dichas ondulaciones en dicho primer plano (x-y)
presenten una longitud de onda mayor que dichas ondulaciones en
dicho segundo plano (x-z).
13. Procedimiento para fabricar un hilo de
sierra metálico monofilamento (10) según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, comprendiendo dicho procedimiento las
etapas siguientes:
proporcionar un hilo de sierra metálico
monofilamento recto (10) y
\newpage
ondular dicho hilo de sierra (10) haciéndolo
pasar entre un par de ruedas onduladoras(54, 54') mientras se
retuercen alrededor de su eje.
14. Sierra de hilo para serrar materiales duros,
comprendiendo dicha sierra un hilo de sierra metálico monofilamento
(10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
15. Procedimiento para serrar un material duro,
comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes:
estirar un hilo de sierra metálico monofilamento
(10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 a alta
velocidad a través de dicho material duro,
añadir un material abrasivo, de tal modo que
dicho material abrasivo sea arrastrado por dichas ondulaciones (12)
en dicho hilo de sierra.
16. Utilización de un hilo de sierra metálico
monofilamento (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11
para serrar un material duro.
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