ES2312036T5

ES2312036T5 - Hilo de sierra metálico monofilamento.

Info

Publication number: ES2312036T5
Application number: ES05815491T
Authority: ES
Inventors: Jean-Pierre Vaubourg
Original assignee: Applied Materials Switzerland SARL; ArcelorMittal Bettembourg SA; ArcelorMittal Wire International SA
Current assignee: Applied Materials Switzerland SARL; Kiswire International SA
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2012-02-06
Anticipated expiration: 2025-12-12
Also published as: US9610641B2; EP1827745B2; WO2006067062A1; LU91126B1; DE602005009250D1; JP4610618B2; PL1827745T5; AU2005318284A1; ATE405365T1; SI1827745T2; US20090090344A1; GEP20094761B; CN101039771A; CA2588429A1; AU2005318284B2; EP1827745A1; ZA200702842B; PT1827745E; UA86271C2; KR20070057191A

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

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.

Objetivo de la invención

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.

Descripción general de la invención

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 envolvente circunscrito 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 dispuestas 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.

Ventajosamente, 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.

Las ondulaciones presentan una forma en zigzag para conseguir una mejor estabilidad.

Preferentemente, 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.

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.

Descripción detallada con respecto a las figuras

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 1;

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 de 0,25 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 envolvente circunscrito 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 envolvente circunscrito 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.

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.

Resultados de los ensayos:

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 µm en una zona de borde del bloque y entre 6 y 7 µm 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 µm en una zona de borde del bloque y entre 10 y 13 µm 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 µm/min para poder evitar su deformación. Con el hilo de sierra según la invención, se obtuvo fácilmente una velocidad de 1500 µm/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

REIVINDICACIONES

1.

Hilo de sierra metálico monofilamento para una sierra de hilo, estando fabricado dicho hilo de sierra a partir de un alambre metálico de diámetro d y estando provisto de una pluralidad de ondulaciones, en forma de zigzag, en el que dichas ondulaciones están dispuestas en por lo menos dos planos diferentes, de modo que, cuando se mide, entre varillas medidoras de un micrómetro, en una longitud que comprende ondulaciones en por lo menos dos planos diferentes, un diámetro envolvente circunscrito D de dicho hilo de sierra ondulado está comprendido entre 1,05 y 1,50 veces dicho diámetro d.
2.

Hilo de sierra según la reivindicación 1, en el que dichas ondulaciones 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 entre ellas, presentando dichas laminillas un diámetro de por lo menos 20 mm.
3.

Hilo de sierra 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 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 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 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 está ondulado en por lo menos un primer y un segundo plano.
7.

Hilo de sierra 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 según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho hilo de sierra comprende una pluralidad de primeras y segundas secciones alternadas, en el que, en dicha primera sección, dicho hilo de sierra está esencialmente ondulado en un primer plano; y en el que, en dicha segunda sección, dicho hilo de sierra está esencialmente ondulado en un segundo plano.
9.

Hilo de sierra según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que dicho primer plano es sustancialmente perpendicular a dicho segundo plano.
10.

Hilo de sierra según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, asimismo, un recubrimiento de material abrasivo.
11.

Procedimiento para fabricar un hilo de sierra metálico monofilamento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes:

proporcionar un hilo de sierra metálico monofilamento recto;

ondular dicho hilo de sierra en un primer plano haciendo pasar dicho hilo de sierra entre un primer par de ruedas onduladoras; y

ondular dicho hilo de sierra en un segundo plano haciendo pasar dicho hilo de sierra entre un segundo par de ruedas onduladoras,

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 ruedas onduladoras de dicho primer y segundo pares de ruedas onduladoras, están diseñadas de modo que dichas ondulaciones en dicho primer plano presenten una longitud de onda mayor que dichas ondulaciones en dicho segundo plano.
12.

Sierra de hilo para serrar materiales duros, comprendiendo dicha sierra un hilo de sierra metálico monofilamento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
13.

Procedimiento para serrar un material duro, comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes:

estirar un hilo de sierra metálico monofilamento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 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 en dicho hilo de sierra.
14. Utilización de un hilo de sierra metálico monofilamento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 para serrar un material duro.