Algunos recordarán la definición de presión de un curso de Física. La presión es una expresión numérica del efecto de un cuerpo sobre un metro cuadrado de superficie, expresada en unidades de "p" (Pa).
La fórmula de cálculo se escribe así: p = F/A, donde «F» es la fuerza y «A» el área. La ecuación se puede escribir de forma ligeramente diferente: 1 Pa = 1 N/m² ( N es la unidad de Newton).
Esto significa que la presión por unidad de área aumenta al aumentar la fuerza o al disminuir el área. Debes recordar estos dos puntos, ya que volveremos a tratarlos.
Hay muchos matices en el afilado y los principiantes cometen errores. La presión excesiva es uno de los más comunes, junto con no dedicar suficiente tiempo al afilado, seleccionar un ángulo incorrecto, usar un abrasivo demasiado grueso y no mantener la higiene del abrasivo.
El afilado como proceso es un conjunto de pasos diseñados para darle a un cuchillo la capacidad de cortar si no está tratado o está desafilado.
Imagen. 1 Cuchilla sin filo
Al perfilar con un abrasivo grueso y afilar con un abrasivo más fino, la eliminación de metal puede dejar rayones y ranuras.
Imagen. 2 La hoja después de perfilarse con un abrasivo grueso.
En la siguiente etapa: el acabado, enderezarás y arreglarás todas las irregularidades de la superficie del metal.
Para entender exactamente qué sucede en la superficie de corte cuando se ejerce presión durante el afilado, hay que prestar atención a cómo se ve el bisel o comprobar el resultado con una lupa con un factor de aumento grande.
Durante el afilado, el contacto del abrasivo con el acero y el impacto mecánico provocan deformación plástica en las capas superficiales del metal debido a las cargas dinámicas. Los cambios estructurales de microvolumen en la superficie de los objetos sólidos durante el contacto están estrechamente relacionados. También se podría decir que el abrasivo y el acero de la hoja se adaptan entre sí. Existe un rango aceptable de cargas para cada material.
Se puede determinar la compatibilidad de un abrasivo con un tipo de acero específico examinando su interacción. Esto significa que la barra abrasiva elimina cierta cantidad de acero, seguida de un sonido y una respuesta táctil específicos que se pueden percibir en la hoja del cuchillo al afilarlo manualmente. Si se usa un afilador, se sentirá este sonido al pasar por el portaabrasivo y luego en la mano.
Imagen. 3 Hoja después de afilarla con una piedra de afilar abrasiva más fina.
En el mejor de los casos, el abrasivo debería eliminar el acero de forma gradual y cuidadosa, sin sacudidas. Esto significa una compatibilidad adecuada del abrasivo con el acero. Esto es lo que se llama afilado. En el futuro, si la piedra de afilar empieza a resbalar, deberá renovar su superficie o cambiarla por completo.
Imagen. 4 Cuchillas después del acabado.
Con un acabado posterior, la superficie del acero se endurece y pierde microdúctilidad. Un endurecimiento excesivo puede provocar que las partículas se separen de la superficie metálica y, con demasiada presión, esto puede provocar arañazos indeseados y un mayor deterioro del filo.
Imagen. 5 Rayas desiguales
Ejemplo: el peso y la presión de la barra en el punto de contacto por milímetro cuadrado sobre la zona plana de la hoja es menor que en la parte inferior, por lo que hay que tener especial cuidado durante la fase de acabado.
Imagen. 6 Zonas de diferente presión en el filo: 1 - zona del vientre con alta presión y 2 - parte plana de la hoja con menor presión
Los afiladores guiados de ángulo fijo tienen una presión mucho menor, en comparación con el afilado manual, por lo que solo necesita sostener y mover el soporte abrasivo, mientras la piedra trabaja.
El aumento de presión hace que las partículas metálicas se adhieran a la superficie de la barra abrasiva y llenen sus poros, lo que provoca obstrucciones y una notable pérdida de eficacia de la piedra de afilar.
Imagen. 7 Piedra de afilar obstruida
Además, los granos abrasivos pueden penetrar en la capa superficial del metal de la hoja, lo que puede provocar su destrucción.
Una presión excesiva, si se utiliza un abrasivo demasiado grueso para las etapas iniciales, puede provocar arañazos o ranuras profundas y singulares, que suelen ser difíciles de eliminar con un abrasivo más fino y pueden provocar astillado o picaduras después del afilado. Esto se debe a que en algunos aceros los carburos están tan separados que se desgastan por los granos abrasivos.
Además de esto, encontrará una rebaba que se levanta y debido a su eliminación durante la etapa de preparación del filo, el filo puede astillarse.
Incluso si ha eliminado la rebaba, aplicar demasiada presión o aumentar el ángulo puede provocar que el vértice del filo se incline hacia un lado u otro.
Al aumentar la presión sobre el abrasivo en una pequeña superficie de contacto, la temperatura de la hoja y del abrasivo aumenta, y la resistencia abrasiva de la piedra de afilar disminuye. Se pueden distinguir dos tipos de impactos térmicos como resultado de dicho contacto:
Lo peor que se le puede hacer a la hoja de un cuchillo es afilarla con una amoladora de banda. Aunque prácticamente no hay presión, existe una fricción prolongada que eleva la temperatura de la hoja. Si se ven chispas, se puede estar seguro de que la temperatura de estas partículas es de aproximadamente 10 000 °C o superior. Esto puede causar un revenido diferencial del acero, ya que el calor se transfiere a una parte más delgada de la hoja en el filo, lo cual no es crítico solo para aceros de alta velocidad. El uso de equipos de refrigeración especiales y el ajuste a bajas velocidades facilitan el afilado con una amoladora, pero requieren costos adicionales y experiencia por parte del usuario.
Es difícil medir y registrar con precisión estos dos factores en casa. El punto de contacto con el bisel al inicio del trabajo es tan pequeño que no existen dispositivos que puedan medirlo con precisión. Con cualquier abrasivo, pueden formarse pequeñas chispas al contacto con el acero, y sus valores máximos son bastante altos.
En teoría, comprobar la temperatura de los biseles secundarios es más relevante para el afilado cíclico, por ejemplo, con un afilador eléctrico de cocina. Sin embargo, los termómetros láser domésticos no cuentan con un haz de luz altamente concentrado, por lo que la hoja pierde temperatura durante el tiempo que tarda el rayo láser en alcanzar el bisel secundario y no proporciona una temperatura precisa en el filo.
No nos referimos a que la hoja permanezca a la temperatura de revenido durante mucho tiempo, ni siquiera a que la alcance, sino a que las altas temperaturas pueden facilitar la penetración de partículas abrasivas en la superficie del bisel o afectar los procesos químicos en la superficie del acero. Algunos metales pueden formar óxidos de carburo a altas temperaturas, lo que a su vez puede reducir la estabilidad y el desgaste.
Por ejemplo, la formación de óxido de tungsteno y cobalto puede ocurrir a una temperatura de aproximadamente 5000 °C, y la reacción con ácidos y álcalis incluso a una temperatura más baja de aproximadamente 900 °C.
Para evitar un calentamiento excesivo de la hoja y mejorar las propiedades abrasivas de la piedra de afilar, es necesario utilizar líquidos refrigerantes durante el afilado, que deberá elegir en función del tipo de abrasivo y del acero de la hoja del cuchillo.
En términos de abrasivos, debes elegir la dureza y porosidad adecuadas de la piedra según tu experiencia.
Hay varios fenómenos mecánicos y térmicos que afectan gravemente la calidad de la superficie de la hoja de un cuchillo durante el afilado.
Debido a la presión excesiva y a las crecientes fuerzas de fricción, especialmente con un punto de contacto pequeño, la ductilidad del acero puede cambiar debido al aumento de la temperatura, lo que genera deformación, astillado y picaduras en el filo.
Pero la pregunta clave es cuánta presión aplicar al afilar un cuchillo.
La presión sobre el filo al afilar el cuchillo debe ser la adecuada, ya que sin presión no habrá afilado.
Independientemente de la presión, la piedra debería producir resultados dependiendo de su condición.
El afilado esconde muchos aspectos y matices diferentes, por lo que debes realizar tus propios experimentos de afilado para adquirir experiencia, lo que te ayudará a tomar las decisiones correctas en el futuro y seguir la técnica de afilado correcta.
La presión también es un factor importante al afilar con sistemas de afilado manual guiado, como el TSPROF Pioneer . Este afilador está fabricado a partir de un solo bloque de aluminio 7075 T6 de grado aeronáutico e incluye 5 placas de diamante, listas para afilar sus cuchillos con una precisión excepcional. Experimente un afilado profesional con TSPROF.
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