Discos de diamante. Criterios para elegir.
De pocas cosas se pueden encontrar tanta variedad como la que hay de discos de diamante en el mercado: tipos, composición, métodos de fabricación… y, naturalmente, marcas.
Esta múltiple oferta, en la práctica, complica la elección de un disco por parte del usuario. Un usuario que, normalmente, está demasiado ocupado como para andar probando entre el elenco de los que se ofrecen en el mercado hasta dar con el disco ideal para el uso que se le pretende dar. Por no hablar del coste que tendría ir comprando, sin una orientación clara, discos para hacer pruebas, en la búsqueda del más idóneo.
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Además, cada disco se comporta de una manera distinta cuando se aplica a cortar distintos materiales. Es más: incluso cortando el mismo tipo de material, su comportamiento puede variar según la composición específica de dicho material, su dimensión, la profundidad del corte que se va a ejercer, etc. Adicionalmente, las condiciones de corte también influyen en el rendimiento del disco (por ejemplo, si el corte es en seco o en húmedo, o la potencia y fisonomía de la máquina que se emplea para el corte, o la velocidad de giro del disco, etc.) Un análisis de las distintas variables nos ayudará a seleccionar el disco que necesitamos. Estas son las principales:
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- Dureza de la liga. La zona de corte de un disco está compuesta por una liga metálica (elaborada a partir de una mezcla de metales en polvo que se mezcla con diamantes y se prensa en forma de segmentos. Estos segmentos, una vez sometidos a un proceso térmico, se endurecen y, posteriormente, se adhieren a la plancha metálica que es el núcleo o alma del disco.
La dureza de la liga metálica determina la capacidad del segmento para retener los diamantes que contiene. A medida que la dureza aumenta, aumenta también la capacidad de retención de los diamantes durante el agresivo proceso del corte, aunque, como contrapartida, la velocidad de corte se verá reducida.
Su dureza debe determinarse en función del material a cortar: una liga demasiado blanda puede liberar más partículas de diamante de las necesarias para el corte, reduciendo así la vida útil del disco. Una liga demasiado dura reducirá la velocidad de corte, elevará en exceso la temperatura de los segmentos y requerirá frecuentes afilados para liberar nuevos diamantes que puedan cortar el material (la liga metálica no corta: son los diamantes que contienen los que lo hacen).
A modo de aproximación, podemos decir que los materiales más duros como el zafiro o la alúmina requerirán una liga más blanda, para liberar diamante de manera más rápida. Por el contrario, los materiales menos duros o quebradizos requerirán una liga más dura.
- Granulometría, o calibre de los diamantes. Existe una clasificación en base al calibre de la criba que dejaría pasar un determinado tamaño de diamantes. Por ejemplo, una malla de 120 dejaría pasar un diamante de 100, pero no uno de 150. El calibre de las cribas se expresa en el número de mallas por pulgada.
Pues bien: el calibre del diamante es lo que determina la calidad del acabado en el corte, su suavidad, el nivel de desportillado y el nivel de daño microestructural que el corte producirá. Los diamantes más pequeños ofrecerán un acabado más suave, con menos desportillados en los bordes, importantes en cortes de materiales cerámicos de decoración. Los diamantes más gruesos permiten un corte más rápido (con mejor eliminación de residuos de corte) sobre materiales que no requieran un acabado perfecto. Naturalmente, hay límites a la perfección que un acabado pueda tener en un corte, por lo que si se requiere uno muy fino y perfecto, será necesario complementar la operación de corte con su desbaste o pulido. Si hay que destacar que el calibre del diamante no tiene efectos apreciables en la velocidad de corte.
Aunque no hay reglas fijas, un calibre grueso (20-60) es válido para un disco de uso universal, materiales refractarios, hormigón y piedra natural. Un calibre medio (80-220) es recomendable para materiales como vidrio, porcelana, cerámica, cuarzo y cualquier otro material de gran dureza y con tendencia al astillado. Finalmente, un calibre fino (240-400) es idóneo para un corte extremadamente suave, complementado con un proceso de desbaste y pulido.
- Concentración de diamantes. Es la proporción y distribución de las partículas abrasivas del disco que son los diamantes, y tiene un efecto en el rendimiento del disco, en su durabilidad y, desde luego, en su precio.
Se recomienda una mayor concentración cuando se trata de cortar materiales más blandos y abrasivos. No obstante, ello redunda en una velocidad de corte significativamente menor, pues al haber mayor concentración de diamante en el disco, hay más fricción cuando corta el material, reduciendo la tasa de eliminación de residuos del corte. Al contrario, se recomienda una concentración menor cuando lo que se trata de cortar es materiales muy duros y quebradizos.
A modo orientativo, una concentración alta (25% de diamantes en el volumen de la liga) es útil cuando se corta materiales extremadamente duros y densos, como es el caso de metales, y en cuyo corte se requiera una gran suavidad y precisión. Una concentración media (12%) es recomendable para la mayor parte de los materiales, incluyendo cerámica, siliceos, etc.; en tanto que una concentración baja (6%) sería válida para materiales suaves y poco abrasivos, proporcionando, no obstante, un corte no apto para profesionales.
- Grosor del disco. Este factor afecta a la velocidad de corte, que será mayor cuando más fino (“afilado”) sea el disco, proporcionando un corte con menos desportillados y generando menos calor durante el corte.
No obstante, el grosor del disco está limitado al diámetro del mismo. Cuando el disco es muy fino, el alma metálica del mismo será más flexible y susceptible de doblarse durante el corte. Es de notar que, durante el corte, si el disco encuentra en su camino resistencia excesiva del material, su tendencia será a desviarse para “buscar” una zona del material menos resistente al corte, lo que lleva a que el corte no sea completamente recto. El diámetro del disco está, desde luego, condicionado por la profundidad de corte que se busca, pero lo ideal es que el diámetro del disco sea suficiente, pero no mucho más, que el necesario para lograr dicha profundidad de corte.
- Composición de la liga metálica. La zona de corte de un disco, su perímetro, está compuesto por una banda o segmentos metálicos que contienen diamantes. Su función no es cortar, sino contener a los diamantes, que son los que producen el corte. Estos segmentos se producen a partir de una mezcla de polvo de diamante de distintos metales, que se mezcla con los diamantes, se prensa para que adopte la forma del segmento que se desea obtener y, finalmente, se somete a un proceso de calentamiento a altas temperaturas (sinterización), que lo transforma en una liga o aleación metálica sólida y compacta. Una vez producidos, los segmentos se unen al disco mediante soldadura láser o empleando plata como material de soldadura. En ocasiones, la liga metálica se fija al disco antes de sufrir el tratamiento de calor, cuando sólo es polvo metálico mezclado con diamantes. A continuación, todo el disco se incorpora al horno para el proceso de sinterización, quedando de este modo el segmento soldado al alma o parte central del disco. Este es del procedimiento normal cuando se trata de discos de banda continua o turbo.
Los segmentos de cada disco tienen una composición metálica diferente, dependiendo del material que se desea cortar. En general es una combinación de distintos metales que pueden ser neutros (como hierro, cobalto o níquel), duros (tungsteno, carburo, etc)., o “blandos”, como el bronce o el latón. Como hemos apuntado ya al principio de este artículo, si la liga es demasiado dura, los diamantes de la superficie del segmento habrán desaparecido antes de que lo haga la liga metálica y el disco dejará de cortar. Si, por el contrario, la liga metálica es demasiado blanda, los diamantes quedarán expuestos con demasiada rapidez y escaparán del disco antes de que su poder de corte haya desaparecido, redundando en un excesivo desgaste del mismo. Por eso se suele aplicar el criterio de que, cuando el material a cortar es blando o muy abrasivo la liga metálica debe ser dura para no liberar diamantes innecesariamente antes de que estos hayan perdido su poder de corte o se hayan “consumido”. Cuando el material es duro, la liga debe tender a ser blanda, de modo que libere diamantes con plena capacidad de corte con más facilidad, y no se embote.
- La máquina empleada. Un factor que normalmente queda frecuentemente en segundo plano para los fabricantes de discos, pero que tiene una importancia enorme a la hora de conseguir un buen resultado en corte. Disco y máquina son un binomio en el cual ambos deben contar con una calidad equivalente: la calidad final del trabajo de corte será determinada por el componente de menor calidad.
La elección de la máquina también dependerá del material a procesar. El corte de bloques grandes de hormigón requerirá una máquina que monte discos de gran diámetro (hasta 1000 mm. hay varias marcas que cuentan con este tipo de máquina), y una alta potencia (7-10 CV) para lograr el corte. Si el material es un configurado de hormigón, termoarcilla o porotón, es decir, no un bloque sólido, sino que tenga celdas o huecos, la necesidad de potencia se verá reducida, por ejemplo, 4 CV.
Cuando no se requieren profundidades de corte tan grandes, como en el caso de ladrillo convencional, bastará con máquinas que permitan una profundidad de corte de 7 a 20 cms., con una potencia de entre 3 y 4 CV, para lograr un corte óptimo.
Si el material a cortar requiere un corte más fino y preciso, como es el caso de materiales cerámicos o porcelánicos, la máquina a usar es una máquina puente, para asegurar la mayor linealidad y rectitud en el corte. En este tipo de materiales es más importante que en ningún otro elegir un disco (y una máquina) que proporcione la suficiente profundidad de corte pero no mucha más, pues suelen necesitar discos finos por lo que, si el diámetro es excesivo, se corre el riesgo de que el disco pandee y se desvíe milimétricamente de la trayectoria requerida, realizando cortes no perfectamente rectos. Aquí entra en juego especialmente el factor de la velocidad de corte (el operario tiene que accionar el avance de la máquina “a demanda”, es decir, sin forzarlo, dejando que el disco vaya abriéndose camino en el corte con suavidad; y el factor del agua: cualquier disco corta mejor en húmedo que en seco, pues el agua debidamente vertida en la línea de corte, ayuda a reducir la temperatura de la fricción del corte, mejorando así la eficiencia del disco, y a la eliminación de los residuos, todo lo cual redunda en un corte mejor. Es necesario, por tanto, tener una máquina con un eficiente sistema de irrigación en la línea de corte.
Por todas estas razones, la elección del disco más idóneo es mucho más complicada de lo que parece a simple vista. Un especialista puede dar una recomendación aproximada, pero sólo probar entre varios discos para cada material garantiza que encontraremos el más idóneo para el material que trabajamos. ¿Caro? No tanto como parece: en general, si seguimos la recomendación de un experto todos los que probemos cortarán razonablemente bien, pero habrá uno que lo haga mejor, y el coste de descubrirlo es mayor que el de seguir usando uno que no nos dé el resultado óptimo. Y cuando lo encontremos, mejor que no seamos demasiado exigentes con el precio.
Es más: existen otros factores de importancia, como la velocidad de giro del disco (las revoluciones), y otros de menos importancia pero que también pueden afectar a la precisión o rapidez del corte (el equilibrio horizontal de la máquina, el sistema de sujeción de la pieza a cortar, etc.). Y, naturalmente, el material que se pretende cortar, que ya de por sí es un tema de considerable complejidad. Pero de esto y de más cosas hablaremos en un próximo artículo.