Sierra circular

Una sierra circular o sierra de mano es una sierra eléctrica que utiliza un disco o hoja dentada o abrasiva para cortar diferentes materiales mediante un movimiento giratorio alrededor de un eje . Las sierras de corona y las sierras de anillo también utilizan un movimiento giratorio, pero son diferentes de una sierra circular. El término "sierra circular" también puede usarse de forma general para referirse a la hoja en sí. Las sierras circulares se inventaron a finales del siglo XVIII y su uso se generalizó en los aserraderos de Estados Unidos a mediados del siglo XIX.

Una sierra circular es una herramienta para cortar diversos materiales como madera , mampostería , plástico o metal , y puede ser manual o montada en una máquina. En carpintería, el término sierra circular se refiere específicamente al tipo manual; la sierra de mesa y la sierra de corte son otras variantes comunes. Skilsaw y Skil saw se han convertido en marcas comerciales genéricas para sierras circulares manuales convencionales en Estados Unidos. Las hojas de sierra circular están diseñadas específicamente para cada material que se va a cortar; en el caso de la madera, están diseñadas para realizar cortes longitudinales , transversales o una combinación de ambos. Las sierras circulares suelen funcionar con electricidad, pero también pueden funcionar con un motor de gasolina o un motor hidráulico , lo que permite fijarlas a equipos pesados ​​y elimina la necesidad de una fuente de energía independiente. ^{[ 1 ]}

Existe evidencia del uso prehistórico de sierras circulares por parte de los habitantes de la civilización del valle del Indo durante la Edad del Bronce . Esta evidencia fue excavada en el sitio arqueológico de Lothal , Gujarat. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

La sierra circular moderna se inventó a finales del siglo XVIII como una sierra de corte longitudinal para convertir troncos en madera en los aserraderos, y existen diversas versiones sobre su invención. Antes de este diseño, los troncos se cortaban a mano con una sierra de foso o con sierras eléctricas en un aserradero que utilizaban una sierra de movimiento recíproco . La naturaleza rotatoria de la sierra circular requiere más potencia para funcionar, pero corta más rápido porque los dientes están en constante movimiento. El sonido de la sierra circular es diferente al de una sierra de movimiento recíproco, lo que le valió el apodo de " sierra zumbadora" .

En un principio, los aserraderos utilizaban sierras circulares de menor diámetro para cortar madera dimensionada, como listones y montantes de pared , y para perfilar los bordes. Con el avance de la tecnología, se empezaron a utilizar hojas de sierra de gran diámetro en las sierras de cabezal y para cortar tablones de revestimiento .

Entre las reivindicaciones sobre la invención de la sierra circular se incluyen:

• Una afirmación común se refiere a un fabricante de velas poco conocido llamado Samuel Miller de Southampton , Inglaterra, quien obtuvo una patente en 1777 para un molino de viento con sierra. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Sin embargo, la especificación de esta solo menciona la forma de la sierra de manera incidental, lo que indica que probablemente no fue su invención.
• A Gervinus de Alemania se le suele atribuir la invención de la sierra circular en 1780. ^{[ 6 ]}
• Walter Taylor de Southampton tenía el contrato de fabricación de bloques para el astillero de Portsmouth . Hacia 1762, construyó un aserradero donde desbasaba los bloques. Este fue reemplazado por otro aserradero en 1781. Las descripciones de su maquinaria allí en la década de 1790 muestran que tenía sierras circulares. Taylor patentó otras dos mejoras en la fabricación de bloques, pero no la sierra circular. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]} Esto sugiere que o bien no la inventó o bien publicó su invención sin patentarla (lo que significaría que ya no era patentable).
• Otra afirmación es que se originó en los Países Bajos en el siglo XVI o XVII. ^{[ 10 ]}
• Se dice que el uso de una sierra circular grande en un aserradero fue inventado en 1813 por Tabitha Babbitt , una inventora Shaker , después de que notara, mientras usaba su rueca, la ineficiencia de los fosos de aserrado tradicionales utilizados por los aserradores de su comunidad y buscara una mejora. ^{[ 11 ] [ 5 ] [ 12 ]} Esta afirmación está ahora mayormente desacreditada. ^{[ 13 ] [ 14 ]}
• También se dice que Joseph Whitaker , naturalista, reunió la sierra circular y la mandó fabricar en la fábrica Barringer, Manners and Wallis en Rock Valley, Mansfield , Nottinghamshire . ^{[ 15 ]}

Normalmente, el material a cortar se sujeta firmemente con una mordaza o tornillo de banco , y la sierra avanza lentamente sobre él. En variantes como la sierra de mesa , la sierra permanece fija y el material a cortar se desplaza lentamente hacia la hoja. Cada vez que un diente de la hoja golpea el material, produce una pequeña viruta. ^{[ 16 ]} Los dientes guían la viruta fuera de la pieza de trabajo, evitando que atasque la hoja.

Además de las sierras circulares manuales (véase más abajo), entre las diferentes sierras que utilizan hojas de sierra circular se incluyen:

• Sierra abrasiva
• Sierra de viga
• ensamblador de galletas
• Desbrozadora
• Sierras de carburo
• Sierra fría
• Sierra para hormigón
• Sierra de mesa giratoria (la combinación de una sierra ingletadora compuesta y una sierra de mesa)
• Sierra ingletadora (sierra de corte, sierra de troceo)
• Herramienta multiusos (herramienta eléctrica)
• Sierra de panel
• Sierra de péndulo o sierra oscilante
• Sierra de brazo radial
• Sally vio
• Aserradero de hoja oscilante
• Sierra de mesa
• Sierra de riel o sierra de inmersión

Originalmente, las sierras circulares en los aserraderos tenían hojas más pequeñas y se usaban para volver a serrar la madera después de que pasara por una sierra de vaivén (o sierra de guillotina), dejando marcas verticales y circulares en diferentes lados de la misma pieza. Estas sierras hacían más eficiente el corte de piezas pequeñas como listones. Después de 1813 o 1822, los aserraderos comenzaron a usar grandes sierras circulares, de hasta 3 metros (9,8 pies) de diámetro. Las sierras grandes requieren más potencia que las sierras de vaivén y no se volvieron prácticas para serrar madera hasta que se accionaron con máquinas de vapor. Son para diestros o zurdos, dependiendo del lado de la hoja por donde cae la tabla. La disposición de la sierra determina para qué lado es la sierra. Las sierras de este tamaño suelen tener un orificio para pasador de seguridad , fuera del eje, que se rompe si la sierra se sobrecarga y permite que gire libremente. La versión más común es la ITCO (insertar diente de corte), que tiene dientes reemplazables. Las hojas de aserradero también se usan como alternativa a una sierra de brazo radial. 

Las sierras para leña, también llamadas sierras de zigzag en algunos lugares, utilizan hojas de un tamaño similar a las de los aserraderos. Mientras que un aserradero corta longitudinalmente (siguiendo la veta), una sierra para leña corta transversalmente (a través de la veta). Las sierras para leña pueden tener hojas de entre 510 mm (20 pulgadas ) y más de 910 mm (36 pulgadas) de diámetro, dependiendo de la fuente de energía y el uso previsto. Se utilizan para cortar troncos y tablones (residuos del aserradero) y convertirlos en leña . El metro cúbico y la cuerda (unidad) son medidas comunes de madera en pie (aproximadamente) o troncos en bruto. "Leña" se refiere a troncos sin partir de 1,2 m (4 pies) de largo. En los siglos XIX y principios del XX, los agricultores abastecían a los hogares de las ciudades con leña, que luego se volvía a serrar y se partía a una longitud y circunferencia adecuadas para estufas y cocinas de leña. Casi todos estos dispositivos estaban diseñados para aceptar leña de 410 mm (16 pulgadas ) , generalmente un trozo de leña cortado en tres partes iguales. Una vez que un trozo de leña se había cortado en tres pedazos de 410 mm, se podía partir fácilmente con un hacha para usarlo como leña para estufa.    

La mayoría de las sierras para leña constan de un bastidor, una hoja, un mandril, una cuna y una fuente de alimentación. La cuna es una guía basculante o deslizante que sujeta los troncos durante el proceso de corte. Algunas sierras para leña se accionan mediante una correa conectada a la polea de la toma de fuerza de un tractor agrícola. Otras, montadas en el enganche de tres puntos del tractor, se conectan al eje de la toma de fuerza trasera. Los modelos autoalimentados están equipados con pequeños motores de gasolina o incluso grandes motores eléctricos como fuentes de alimentación. El mandril es un eje y un conjunto de cojinetes que soportan y transmiten la potencia a la hoja. El bastidor es una estructura que soporta la cuna y la hoja a una altura de trabajo cómoda.

Las sierras para leña fueron muy populares en las zonas rurales de Estados Unidos. Se utilizaban para cortar madera pequeña en leña en una época en la que las sierras manuales eran la única alternativa. Los troncos demasiado grandes para una sierra de este tipo se seguían cortando a mano. Hoy en día, las motosierras ^{[ 17 ]} han sustituido en gran medida a las sierras para leña. Sin embargo, algunos procesadores de leña comerciales y otros usuarios siguen utilizando sierras para leña para evitar el desgaste de sus motosierras. La mayoría considera que las sierras para leña son inseguras y una tecnología obsoleta.

En carpintería, el término sierra circular se usa comúnmente para referirse a una sierra circular eléctrica portátil diseñada para cortar madera, aunque también puede usarse para cortar otros materiales con diferentes hojas. Las sierras circulares pueden ser para diestros o zurdos, según la posición del motor en la hoja. Generalmente, una sierra para zurdos es más fácil de usar con la mano derecha, y viceversa, ya que el usuario no necesita inclinarse para ver la línea de corte.

Las hojas para cortar madera son casi universalmente de carburo de tungsteno (TCT), pero también hay disponibles hojas de acero de alta velocidad (HSS). La base de la sierra se puede ajustar para regular la profundidad de corte y se puede inclinar hasta 45° y, en ocasiones, hasta 50° con respecto a la hoja. Ajustar la profundidad de corte ayuda a minimizar el retroceso. Hay hojas de diferentes diámetros disponibles para cada sierra, que van desde los 14 hasta los 61 centímetros (5,5–24,0 pulgadas) .  

Las sierras pueden tener dos tipos diferentes de conexión entre el motor y la hoja. En el tipo conocido coloquialmente como sierra de corte lateral , la hoja está montada directamente en el eje de transmisión del motor . En una sierra de transmisión por tornillo sin fin , la hoja es accionada por un motor montado perpendicularmente mediante engranajes helicoidales , que proporcionan un par motor mayor.

La sierra circular portátil de transmisión sin fin fue inventada en 1923 por Edmond Michel. En 1924, Michel se asoció con Joseph Sullivan y juntos fundaron la Michel Electric Handsaw Company , con el único propósito de fabricar y comercializar la sierra inventada por Michel. Posteriormente, la empresa cambió su nombre a Skilsaw Inc. Las sierras circulares portátiles todavía se conocen como Skilsaws o sierras Skil. Su sucesora aún se vende bajo el nombre de Skil como el modelo 77. Para sortear las patentes de Skilsaw, Art Emmons de Porter-Cable inventó la sierra de transmisión directa Sidewinder en 1928. Desde la década de 2010, las sierras circulares inalámbricas más pequeñas con baterías recargables se han popularizado.

Las sierras de corte en frío son sierras circulares que se utilizan en numerosas operaciones de corte de metales. Las hojas de sierra empleadas tienen un diámetro considerable y funcionan a bajas velocidades de rotación y con avance lineal. Existen tres tipos comunes de hojas utilizadas en las sierras circulares: de dientes macizos, de dientes segmentados y de dientes con insertos de carburo. La sierra circular se introduce en la pieza de trabajo horizontalmente y, a medida que avanza, corta el material produciendo ranuras estrechas. El material se sujeta durante el corte mediante una mordaza. Las virutas producidas durante el corte son arrastradas lejos del material tanto por los dientes de la hoja como por el refrigerante u otro fluido de corte utilizado.

El movimiento rotatorio de una sierra circular permite cortar materiales duros como hormigón, asfalto, metal, baldosas, ladrillos y piedra con una sierra abrasiva, como una sierra para azulejos . En estas aplicaciones se suelen utilizar discos de diamante y discos de corte .

• Sierra de cinta
• Juego de dados
• Desbrozar
• Foso de sierra
• molino de agua
• Partir leña

• Historia de la sierra circular portátil
• Sierras eléctricas portátiles: incluye una sección sobre cómo controlar el retroceso.
• Procedimientos de seguridad para sierras circulares (archivado el 31/05/2010 en Wayback Machine)
• Base de datos de NIOSH sobre presión sonora y vibraciones en herramientas eléctricas. Archivada el 30/06/2016 en Wayback Machine.