Manejo de maquinaria de corte de bloques de piedra. IEXD0108

5 Se aprovecha casi totalmente el material lo que repercute positivamente en el impacto medioambiental.

6 Permite realizar cortes curvos.

7 No produce polvo ni vibraciones en la estructura.

Corte curvo con hilo diamantado

Este último punto referido a la no producción de polvo de la máquina es debido a que el hilo diamantado es refrigerado continuamente por agua en circuito cerrado, aunque todas las máquinas empleadas en el corte del bloque utilizan agua para evitar la producción de polvo.

Importante

El hilo diamantado es refrigerado por agua en circuito cerrado, lo que disminuye la producción de polvo y vibraciones.

Además se pueden comparar sus consumos de agua y energía a los del telar tradicional, aunque dependerá del tipo de roca, velocidad de corte y el tipo de hilo empleado.

Con todas estas ventajas se puede destacar principalmente su reducida inversión, muy inferior a la requerida para el corte con telar, de ahí que habría que aclarar la expresión “aunque es más cara”. Lo que sí puede ser más caro es el corte en sí, pero esto va a depender de lo que se esté cortando.

De este proceso se obtienen piezas especiales para fabricar columnas, baldosas, tableros de arte funerario, balaustradas, planchones de grandes espesores, etc.

4.1. Tipos de hilo

Existen dos tipos de hilo diamantado disponibles en el mercado:

1 De electrodepositado. Es utilizado para el corte de rocas más blandas, para cortes pequeños y en el encuadrado de bloques. Es conocido como hilo para mármol.

2 Y de concreción o impregnado. Puede cortar todo tipo de piedras, y es conocido como hilo para granito.

Los hilos de electrodepositado contienen unos anillos de acero donde se electrodepositan los granos de diamante.

Hilo electrodepositado

El hilo diamantado de concreción es más reciente que el electrodepositado. Sus anillos o perlinas están fijadas a un cable de acero, de caucho o de plástico, de 5 mm de diámetro, y compuestos totalmente por diamante policristalino sinterizado.

Sabía que...

El diamante policristalino sinterizado se fabrica mediante la sinterización de polvos finos de cristales de diamante granulado a altas temperaturas y presiones, sin usar un aglutinante.

Este hilo, cuyo grosor total es igual o inferior a 11 mm, produce un resultado de corte muy parecido a la calidad que ofrecen los recubrimientos de diamante de los discos de corte.

Las ventajas del hilo de concreción frente al hilo electrodepositado son:

1 La vida útil del hilo suele ser el doble.

2 Su precio es menor, aproximadamente menos del doble de lo que cuesta el hilo electrodepositado.

3 Posee una velocidad de corte constante durante toda la vida útil del hilo.

4 Da un rendimiento de corte superior.

Aun así existen ciertas desventajas del hilo de concreción frente al electrodepositado:

1 La potencia a aplicar es superior, aproximadamente de 40 CV, siendo de 25 CV en el hilo electrodepositado.

2 El consumo de agua de refrigeración supone alrededor de 50 l/min frente a los 20 l/min del electrodepositado.

3 Hay que destacar que el hilo electrodepositado alcanza también mayores velocidades de corte.

5. Otros tipos de maquinaria para el corte del bloque. Características y funciones

Además del telar, la técnica más empleada en el corte de bloques, existen otras maquinarias dedicadas también a esta etapa de producción y que se detallan a continuación.

5.1. Cortabloques

Si el bloque que va a ser aserrado es irregular, de dureza media o no se desea obtener tableros de anchura superior a 60 cm, se desaconseja el uso de telares debido al bajo rendimiento productivo y económico. Por lo que el aserrado del bloque se llevará a cabo mediante cortabloques multidisco o monodisco.

Con estas máquinas el bloque es inicialmente cortado por los discos verticales y después se procede a la separación del bloque en planchetas por el disco horizontal.

Al disponer de discos diamantados de gran diámetro (de 2000 milímetros a 3500 milímetros), se pueden realizar cortes en losas de cualquier diámetro a partir de bloques de granito o de mármol.

Estructura del cortabloques

Esta máquina está formada por una estructura o puente fabricado en acero electro-soldado, y en él se asientan las guías por donde se desplazará el carro portadisco.

Además contiene una mesa de rotación donde se deposita el bloque para su corte.

El equipo es controlado a través de control numérico con el que se programan los ciclos de corte y el proceso inicial de penetración del disco en el bloque para una realización más sencilla.

Importante

El cortabloques es manejado a través de control numérico, con el que se programan ciclos de corte y el proceso inicial de penetración del disco.

Las características más relevantes del cortabloques son:

1 Elevado consumo de agua, siendo mayor en el cortabloques vertical (35-60 l/min) que en el horizontal (25 l/min).

2 La potencia consumida oscila los 150 kw para ambos cortabloques.

3 Destaca el aprovechamiento total del bloque desde el punto de vista económico ya que los bloques deteriorados se utilizan como escombro.

Ejemplo

Si se desean obtener tableros de gran espesor (por ejemplo para arte funerario) se recurre a los discos diamantados de gran diámetro (de hasta 5 m), con los que es posible aserrar bloques incluso de 2,3 m de altura.

A continuación, en el cuadro se detallan las ventajas y desventajas de los equipos de corte vistos hasta el momento.

Telar tradicionalVentajas:Gran rendimiento de producción.El costo de los flejes de corte es más bajo que los consumibles empleados en otras técnicas de corte.Flexibilidad de uso.Aserrado simultáneo de diferentes materiales.

Desventajas:Proceso de corte muy lento (15-30 cm/h).Espesor de corte mínimo de 2cm.Complicado proceso de corte por los controles exhaustivos de parámetros: densidad, viscosidad, mezcla de la granalla, etc.Elevado consumo de agua (30-120 m3/h).Elevado consumo de energía (1-2 kwh/m2). Telar diamantadoVentajas:Gran rendimiento por m3 de aserrado.Mayor velocidad de corte que el telar tradicional (30-50 cm/h).

Desventajas:Limitado a piedras de dureza media y blanda.Espesor de corte mínimo de 2 cm.Elevado coste de los flejes de diamante.Mayor coste de producción.Elevado consumo de agua.Elevado consumo de energía. CortabloquesVentajas:Corta planchetas de hasta 1 cm.Menor coste de material.Elevado nivel de rendimiento debido al diseño de líneas automáticas de corte.Fácil manejo.

Desventajas:Limitado a rocas de dureza media y tableros de anchura inferior a 60 cm.Elevado consumo de agua: vertical 35-60 l/min y horizontal 25 l/min.Elevado consumo de energía (150 kw). Hilo diamantadoVentajas:Cortes precisos, delgados y uniformes en todo tipo de piedras.Elevada velocidad de corte.Bajo nivel de ruido.Mayor velocidad y potencia de corte.Reducida inversión.Menor impacto ambiental debido a que se aprovecha casi el total del material.Cortes curvos.

Desventajas:Espesor de corte mínimo de 2 cm.Elevado consumo de agua (20-50 l/min).Elevada potencia a aplicar (25-40 cv).

5.2. Discos de corte húmedo

Un disco de diamante es una herramienta compuesta por una mezcla de diamantes (sintéticos o naturales) y polvo metálico utilizada en amoladoras y cortadoras eléctricas o manuales, pero siempre dependiendo del material a aserrar, del tamaño de grano, de la forma a obtener y de la calidad necesaria en el producto final se utilizará el corte húmedo.

Los discos de corte húmedo son utilizados en el corte de materiales densos como mármol, granito u otros tipos de piedra, y siempre en función del tamaño de grano.

Para el corte del bloque se utiliza siempre el corte con agua, no únicamente para un mayor aprovechamiento del disco, al evitar su calentamiento y evitar la fragmentación de la piedra, sino, además, para evitar la producción de polvo, lo que es un requerimiento de la normativa de prevención de riesgos laborales.

Esta cortadora posee un depósito de agua que enfría la hoja de diamante previniendo la inhalación de polvos aéreos por parte de los trabajadores y evitando también la fragmentación de la piedra al mantener el material fresco.

El agua normalmente es suministrada desde una tubería de entrada a la máquina, no incluyendo esta un depósito, sino únicamente la correspondiente tubería para suministro de agua al corte.

Discos de corte

Aplicación práctica

Debe aserrar un bloque de mármol que tiene una forma irregular en tableros de 40 cm cada uno. Por las características que se presentan sabe que es desaconsejable el uso del telar. ¿ Que técnica de aserrado emplearía?

SOLUCIÓN

Se debe emplear un cortabloques o la máquina de hilo diamantado, porque el rendimiento productivo y económico es mayor para un corte de bloque de mármol con estas características.

6. Instalaciones y equipos auxiliares

Las instalaciones de elaboración de productos de piedra natural deben estar acondicionadas con los equipos, áreas de trabajo y productos adecuados.

Siempre será necesario trabajar bajo la supervisión directa de un superior y, principalmente, cumpliendo con las normativas básicas de prevención de riesgos laborales y medioambientales.

6.1. Instalaciones

Una vez que los bloques de piedra natural llegan a las naves de transformación estos se almacenan en el exterior en la zona de almacenaje hasta su uso. Desde allí son transportados mediante puente grúa hasta el equipo de corte, donde son fijados para evitar desplazamientos del bloque durante el proceso de aserrado.

Importante

Las instalaciones de elaboración de productos de piedra natural deben contar con un espacio abierto para recepcionar los bloques.

Estos equipos de corte estarán certificados y cumplimentarán las exigencias de las ITC 12.0.01 y 12.0.02, aprobadas el 30 de agosto de 2007, “Puesta en servicio, mantenimiento, reparación e inspección de equipos de trabajo”, contenidas en el Reglamento General de Normas Básicas de Seguridad Minera. El usuario estará siempre obligado a respetar las condiciones de montaje, utilización y mantenimiento definidas en el certificado.

Toda instalación dedicada al corte del bloque de piedra debe estar equipada con la siguiente maquinaria:

1 Espacio abierto, donde se recepcionan los bloques de piedra.

2 Puente grúa.

3 Telar tradicional y diamantado.

4 Maquinas de discos o hilos de corte.

5 Sistemas de decantación de agua para su reciclado.

6 Almacén de herramientas y recambios de piezas.

7 Vestuarios y taquillas para los trabajadores.

8 Aseos y duchas.

6.2. Equipos auxiliares para el corte del bloque

Además de toda la maquinaria anterior son necesarios otros equipos y herramientas en la operación de corte de los bloques de roca ornamental como los que se describen a continuación:

Manipuladores de vacío o succión

Son equipos con elevación asistida por vacío y un sistema de ventosas que permiten manipular piezas de mármol, granito, etc., sin esfuerzo, donde mediante la misma asa se puede elevar, descender, girar, voltear y soltar la carga.

Máquina de succión

Los volteadores

Permiten la rotación de los bloques de piedra natural sobre su propio eje, hasta 90º. La característica principal es su tamaño reducido, con una dimensión un poco mayor que el bloque que se desea girar. Su uso y manejo es muy simple, pudiendo ser utilizados por un solo operador. Se colocan fijos en el suelo y son muy fáciles de transportar.

Volteadora

Contenedores para depósito de residuos

Suele ser un contenedor de obra de tamaño estandarizado de 5 m3 para recogida de todo tipo de residuos: construcción, industriales, enseres, basuras en general, etc.

Contenedores de residuos

Polipastos

Máquina empleada en el izado o desplazamiento de una carga (bloque) compuesta por dos o más poleas que reducen el esfuerzo necesario para realizar el trabajo.

Además estos suelen ir incorporados en otro equipo, por el que se desplazan mediante rieles situados en el techo de las naves gracias a un motor eléctrico.

Polipasto

Carretillas elevadoras

Vehículo que es capaz de transportar y apilar cargas (bloques) sobre sus horquillas debido a que está contrapesado en su parte trasera.

Carretilla elevadora

Nota

Las carretillas elevadoras están contrapesadas en su parte trasera para poder cargar los bloques.

7. Consumibles

Todos los equipos y herramientas son diseñados bajo rigurosos controles de forma que se asegure la calidad del producto final. Sin embargo, la utilización del material idóneo es muy importante, ya que solo de esta forma se obtiene el servicio que el equipo puede proporcionar de acuerdo a sus especificaciones.

Estos materiales terminan con su existencia, es decir se agotan con su uso, por ello son llamados bienes consumibles.

En el caso de la maquinaria de corte los consumibles más importantes son los siguientes:

MaquinariaConsumiblesImagenTelar tradicionalFlejes. Son instrumentos usados en los telares que cortan la piedra natural en tableros de distintos tamaños.

Granalla. Abrasivo de forma redondeada o angular, con alto porcentaje en carbono, y tamaño de 0.1 A 8 mm.

Cal. Compuesto químico (cao).

Floculante. Es la sustancia química que produce la precipitación de los compuestos sólidos aglutinados y suspendidos en una mezcla liquida.

Telar diamantadoFleje diamantado. Las cuchillas de telar diamantadas son fabricadas con una platina de acero al carbono de alta calidad, tensionada debidamente y de acuerdo al tipo de telar a utilizar.

Cortabloques monodiscoDisco diamantado húmedo de gran dimensión. Compuestos por un núcleo de acero y sus segmentos de una mezcla de grano de diamante y polvo metálico.

Cortabloques multidiscoMultidisco diamantado húmedo mediano.

Equipo de hilo diamantadoHilo diamantado. Hilo de acero inoxidable con incrustaciones diminutas de diamante en grano. Tipos: electrodepositado. De concreción

Recuerde

Dentro de los tipos de hilo diamantado hay que destacar que los hilos de electrodepositado son conocidos normalmente como hilo para mármol y los de concreción o impregnado como hilo para granito, en relación al uso que se destinan.

8. Resumen

El proceso de corte de los bloques de piedra natural tiene una fase de precorte, un proceso de aserrado primario, en el que se corta el bloque en tableros mediante telares o sierras de disco (monodisco o disco múltiple) y un proceso de aserrado secundario, donde se obtienen los tableros con las medidas requeridas en el mercado mediante el corte con sierras de disco (desdobladoras, sierras manuales y eléctricas, etc.).

Por otro lado, el uso de una maquinaria u otra en el corte del bloque de roca ornamental dependerá de la dureza de la roca a aserrar, del espesor o profundidad de corte del tablero, del uso al que vaya dirigido el producto finalizado, del coste de producción y, finalmente, hay que utilizar siempre aquella con la que se alcance el mayor rendimiento.

Dentro de los equipos de corte que se suelen usar destacan el telar tradicional, el telar diamantado, el cortabloques y el hilo diamantado.

Ejercicios de repaso y autoevaluación

1. ¿Qué tipos de telares son utilizados para el corte de bloques?

1 Tradicionales y diamantados.

2 Cortabloques.

3 Multiflejes.

4 De concreción.

2. ¿A través de qué dos mecanismos se realiza la operación de aserrado con telar tradicional?

1 Hojas y mezcla operativa abrasiva.

2 Discos diamantados y granalla angular.

3 Discos de carborundum y agua.

4 Hilo diamantado y agua.

3. ¿Cuál es la composición de la mezcla operativa abrasiva?

1 Agua, cal y polvo de granito.

2 Agua, cal y granalla metálica.

3 Cal, polvo de granito y granalla metálica.

4 Agua, cal, polvo de granito y granalla metálica.

4. Los telares multifleje siguen siendo el medio de corte más ampliamente utilizado frente a los telares diamantados debido principalmente a...

1 ... el menor costo de los flejes.

2 ... el mayor rendimiento.

3 ... la flexibilidad de uso.

4 ... una mayor velocidad de corte.

5. ¿Cuál es la técnica de corte del bloque de piedra natural que permite también realizar cortes curvos?

1 Cortabloque monodisco.

2 Telar diamantado.

3 Hilo diamantado.

4 Cortabloque multidisco.

6. ¿Cuáles son los consumibles de un telar tradicional?

1 Flejes diamantados.

2 Cal, floculante, fleje y granalla.

3 Hilo diamantado.

4 Disco diamantado.

7. ¿Qué tipos de hilo diamantado hay disponibles en el mercado?

1 Electrodepositado y de concreción.

2 Multifleje y diamantado.

3 Diamantado y de concreción.

4 Diamantado y electrodepositado.

8. ¿Cuándo se utiliza el cortabloques frente al uso del telar?

1 Cuando el bloque es muy irregular, de dureza media y porque se permite el aprovechamiento de los bloques pequeños o deteriorados.

2 Cuando el bloque tiene una forma regular y con una dureza alta.

3 Cuando el bloque tiene una forma irregular y con una dureza baja.

4 Cuando el bloque tiene una dureza alta.

9. ¿Qué máquina utiliza sus horquillas para el transporte y apilamiento de bloques de piedra natural teniendo un contrapeso en su parte trasera?

1 Volteadores.

2 Manipuladores de succión.

3 Carretilla elevadora.

4 Polipasto.

10. Todos los discos de corte húmedo no se pueden utilizar sin...

1 ... granalla angular.

2 ... agua.

3 ... mezcla operativa abrasiva.

4 ... cal y agua.

11. ¿Cuáles son los principales motivos por los que se utiliza siempre el corte de bloques con agua?

12. Enumere la maquinaria y los equipos y herramientas auxiliares que debe haber en cualquier instalación dedicada al corte del bloque de piedra.