Diseño de hoja de sierra circular para el corte de madera
DOI:
https://doi.org/10.29057/escs.v12iEspecial.15283Palabras clave:
Sierra circular, diseño, nitruración, fatiga, modos de vibrar, esfuerzoResumen
El presente trabajo aborda el proceso de diseño y optimización de una hoja de sierra circular para el corte de madera, con el objetivo de mejorar su desempeño estructural y dinámico. En primera instancia, se realizó una revisión bibliográfica detallada de los factores que influyen en el mecanizado de madera, los cuales están relacionados con la geometría de la herramienta, las condiciones de operación y las propiedades de la pieza de trabajo. Con base en este análisis, se desarrolló una propuesta de diseño mediante un modelo tridimensional de una sierra circular de 10 pulgadas en el software SolidWorks. Posteriormente, se llevaron a cabo análisis estructurales, de fatiga y de modos de vibración en el software ANSYS. A partir de los resultados obtenidos en las simulaciones, se optimizaron diversos parámetros geométricos, incluyendo la geometría del diente —ajustando los ángulos de ataque, alivio y de garganta— así como la disposición y forma de las hendiduras de expansión tipo "ojo de cerradura". El diseño final incorporó además ranuras en forma de S, que permitieron incrementar la frecuencia natural de la herramienta y reducir las vibraciones durante el corte. Finalmente, se consideraron tratamientos superficiales como la nitruración para mejorar la resistencia al desgaste y prolongar la vida útil de la herramienta.
Descargas
Información de Publicación
Perfiles de revisores N/D
Declaraciones del autor
Indexado en
- Editor y comité editorial
- perfiles
- Sociedad académica
- N/D
Para obtener más información sobre un dato, haga clic 
PF es mantenido por el Public Knowledge Project
Citas
Çakmak, A., & Malkoçoğlu, A. (2019). Importance of saw blade geometry and technic conditions in machining of wood materials in circular saw machines. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi, 8(2), 114–124. https://doi.org/10.17100/nevbiltek.441857
Ekevad, M., Marklund, B., & Gren, P. (2012). Wood-chip formation in circular saw blades studied by high-speed photography. Wood Material Science & Engineering, 7(3), 115–119. https://doi.org/10.1080/17480272.2011.629057
Eyma, F., Méausoone, P.-J., & Martin, P. (2004). Study of the properties of thirteen tropical wood species to improve the prediction of cutting forces in mode B. Annals of forest science, 61(1), 55–64. https://hal.science/hal-00883828/document
Feng, W., Zhang, J., Zhou, H., & Di, H. (2020). Investigation on the vibration characteristics of circular saw blade with different slots. 1633(1), 012006. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1633/1/012006
Fragassa, , C., Lucisano, G., Marinkovic, D., & Campana, G. (2019). A practical guideline in the design and use of woodworking tools. FME TRANSACTIONS, 47(3), 487–495. https://scindeks.ceon.rs/Article.aspx?artid=1451-20921903487F
Gau, W.-H., Chen, K.-N., & Hwang, Y.-L. (2014). Model Updating and Structural Optimization of Circular Saw Blades with Internal Slots. Advances in Mechanical Engineering, 6, 546496. https://doi.org/10.1155/2014/546496
Hernández, R. E., Passarini, L., & Koubaa, A. (2014). Effects of temperature and moisture content on selected wood mechanical properties involved in the chipping process. Wood Science and Technology, 48, 1281–1301. https://link.springer.com/article/10.1007/s00226-014-0673-9
Kilic, M., Hiziroglu, S., & Burdurlu, E. (2006). Effect of machining on surface roughness of wood. Building and environment, 41(8), 1074–1078. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2005.05.008
Kopecký, Z., Novák, V., Hlásková, L., & Rak, J. (2022). Impact of Circular Saw Blade Design on Forces During Cross-Cutting of Wood. Drvna industrija, 73(4), 475–483. https://doi.org/10.5552/drvind.2022.2142
Kováč, J., Kuvik, T., Melicherčík, J., & Krilek, J. (2022). The influence of the coating on the saw blade on the energy intensity of cross-cutting of wood. Coatings, 12(12), 1803. https://doi.org/10.3390/coatings12121803
Kminiak, R., & Kubš, J. (2016). Cutting power during cross-cutting of selected wood species with a circular saw. BioResources, 11(4), 10528–10539. https://bioresources.cnr.ncsu.edu/resources/cutting-power-during-cross-cutting-of-selected-wood-species-with-a-circular-saw/
Laina, R., Sanz-Lobera, A., Villasante, A., López-Espí, P., Martínez-Rojas, J. A., Alpuente, J., Sánchez-Montero, R., & Vignote, S. (2017). Effect of the anatomical structure, wood properties and machining conditions on surface roughness of wood. Maderas. Ciencia y tecnología, 19(2), 203–212. https://revistas.ubiobio.cl/index.php/MCT/article/view/2758
Li, S., Wang, C., Zheng, L., Wang, Y., Xu, X., & Ding, F. (2016). Dynamic stability of cemented carbide circular saw blades for woodcutting. Journal of Materials Processing Technology, 238, 108–123. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2016.07.018
Li, Y. (2012). Influence of radial slots on the vibration characteristics of circular saw blade. Applied Mechanics and Materials, 226, 232–236. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.226-228.232
Morgado-González, I., Ortiz-Domínguez, M., Gómez-Vargas, O., Cardoso-Legorreta, E., García-Serrano, J., Bárcenas-Castañeda, M.,
Castellanos-Escamilla, V., Moreno-González, G., & Solís-Romero, J. (2021). Effect of thermochemical treatments on the surface hardening of a circular saw blade: A microstructure comparison of nitride layers, boride layers and TiN coating formed on ASTM A1011 steel. Microscopy and Microanalysis, 27(S1), 2372–2374. https://doi.org/10.1017/S1431927621008527
Orłowski, K., Ochrymiuk, T., & Chuchała, D. (2012). On some approaches to cutting power estimation while wood sawing. Annals of WULS, Forestry and Wood Technology, 129–134. https://wulsannals.com/article/72419/en
Porankiewicz, B. (2003). A method to evaluate the chemical properties of particleboard to anticipate and minimize cutting tool wear. Wood Science and Technology, 37, 47–58. https://link.springer.com/article/10.1007/s00226-003-0166-8
Porankiewicz, B., Sandak, J., & Tanaka, C. (2005). Factors influencing steel tool wear when milling wood. Wood Science and Technology, 39, 225–234. https://link.springer.com/article/10.1007/s00226-004-0282-0
Salovsky, S., & Rebezniuk, I. (2022). The study of the influence of compensation slot parameters on the noise level of circular wood-cutting saws. https://proligno.ro/ro/articles/2022/2/SALOVSKY_Final.pdf
Steppe, K., Cnudde, V., Girard, C., Lemeur, R., Cnudde, J.-P., & Jacobs, P. (2004). Use of X-ray computed microtomography for non-invasive determination of wood anatomical characteristics. Journal of structural biology, 148(1), 11–21. https://doi.org/10.1016/j.jsb.2004.05.001
Svoreň, J., Javorek, Ľ., Krajčovičová, M., Klobušiaková, K., Kubovský, I., & Kminiak, R. (2017). The effect of the circular saw blade body structure on the concentric distribution of the temperature along the radius during the wood cutting process. Wood Res, 62(3), 427–436. https://www.woodresearch.sk/wr/201703/08.pdf
Vitosytė, J., Ukvalbergienė, K., & Keturakis, G. (2015). Wood surface roughness: An impact of wood species, grain direction and grit size. Materials science, 21(2), 255–259. https://doi.org/10.5755/j01.ms.21.2.5882
Yang, X., Deng, F., Deng, W., Xi, P., Tan, C., & Lu, X. (2019). Optimization of designing on cutter parameters of PCD saw blades by simulation analysis. Journal of Superhard Materials, 41, 60–68. https://doi.org/10.3103/S106345761901009X
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 Eyleen B. González Ortega , Ángel J. Morales Robles , Martín Ortiz Domínguez, Jorge Zuno Silva
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
