La lama che taglia il blocco in lastre è la cosa che più

La lama che taglia il blocco in lastre è la
cosa che più stupisce chi si avvicina al
mondo del granito: si tratta di un nastro di
acciaio senza denti, con un profilo
arrotondato, che nessuno penserebbe mai in
grado di tagliare qualcosa.
D’altra parte sin dall’antichità l’uomo ha
tagliato, forato, levigato pietre molto dure
usando utensili più teneri ( legno, metallo,
pietra ) che muovevano particelle abrasive
sul materiale da lavorare.
Sullo stesso principio funzionavano i telai a
sabbia silicea, gli antenati dei moderni telai
per il taglio del granito, dove un insieme di
lame di acciaio trascinava la miscela di
sabbia silicea ed acqua sul blocco di marmo.
L’abrasivo trascinato da ogni lama
realizzava solchi paralleli che portavano alla
divisione in lastre del blocco.
La lama per granito degli attuali telai è
appunto questo : una guida per le particelle
abrasive metalliche destinate ad asportare
materiale
lapideo.
Per
movimentare
l’abrasivo e lo sfrido di lavorazione, per
raffreddare lame e materiale segato si
addiziona acqua, e idrossido di calcio in
funzione di antiossidante. Si forma così una
miscela semiliquida poco omogenea, da cui
con facilità può separarsi la pesante graniglia
metallica, che è la nota “miscela abrasiva”
usata per il taglio del granito.
L’utensile di taglio è quindi abbastanza
complesso : è costituito da una miscela
liquida che sospende abrasivo (se è in
movimento), che continuamente entra ed
esce dal taglio, guidata dalla lama che la
movimenta, lama che non dovrebbe toccare
direttamente sul fondo del taglio il materiale
da segare.
Si è
richiamato la grande complessità
dell’utensile in questione perché è solo
tenendo ben presente questo punto che si
fissano i requisiti delle lame da granito e si
comprendono le principali difficoltà o
disfunzioni della segagione.
A blade that cuts a block into slabs is
probably the most amazing process to
somebody who is approaching the world of
granite: a simple, round shaped steel strip
without any cutting teeth, that nobody would
ever believe to be suited to cut anything.
But on the other hand, from ancient times
man used to cut, drill and grind hard stone
material by means of softer material tools
(wood, metals, stone), which moved abrasive
particles on the stone to be worked.
The siliceous sand fed frames were based
on the same principle and represent the
forerunning versions of modern granite saw
frames, whereby a set of steel blades was
dragging the siliceous sand and water
mixture along and into the marble block. The
abrasive mixture carried by each blade
shaped parallel grooves thus to divide the
block into slabs.
The granite cutting blade of today’s saw
frames reflects exactly the above mentioned
principle: a guide conveying abrasive
metallic particles (metal shots) in order to
remove stone material. Water is supplied
together with oxidation inhibiting calcium
hydroxide, in order to move and remove
abrasive and working waste materials and
also to cool down the blades and the
material to be cut. The resulting little
homogeneous half-liquid mixture, known as
“abrasive mixture”, is used for granite cutting
and allows for easy separation of the metal
grit.
In a certain way, such a cutting device is
quite a complex mechanism: it consists of a
fluid mixture, which releases the abrasive
component (if moved), continuously entering
and leaving the cutting groove and being
guided by the moving blade that should not
directly touch the stone material to be sawn.
Only keeping in mind these mechanisms it
will be possible to determine the
requirements concerning granite saw blades
and to fully understand the main difficulties
and failures of gang-sawing.
Blades – Pg.1
Acciai per lama
Blade steels
Il materiale di partenza principalmente usato
per la produzione delle lame è il C60, un
acciaio speciale al Carbonio con 0,6% di
Carbonio e pochissime inclusioni di scoria.
La norma della Comunità Europea fatta
propria dall’UNI (EURONORM UNI EU
20/74) classifica gli acciai secondo la
composizione chimica e requisiti qualitativi.
La
tabella
sottostante
riporta
le
caratteristiche UNI per il C60.
The base material mainly used for blade
manufacturing is C 60, a special Carbon
Steel containing 0,6% of Carbon and a slight
amount of slag inclusions. The European
Community Standard, according to UNI
(EURONORM UNI EU 20/74), classifies
steels both on the base of their chemical
composition and quality criteria.
The following table contains the UNI
characteristics concerning C60.
C%
0,5 -0,64
Mn %
Si %
P%
S%
P+S %
0,60-0,90 0,20-0,30 <0,035% <0,035% < 0,06%
Gli acciai C60 selezionati da Marmilame per
la produzione delle sue lame contengono
apprezzabili
quantità di
altri elementi
(Cromo , Nichel, Molibdeno, etc.) che
aumentano
durezza e
tenacità e
contribuiscono ad elevare sensibilmente le
caratteristiche dell’acciaio. I nostri acciai
hanno valori di durezza intorno a 290-300
Brinell e carichi di rottura che spesso
superano i 100 Kg/mm2 ; ( si riporta l’utile
relazione che la lega il carico di rottura alla
durezza Brinell : R = HB • 0,346 )
In ogni caso è noto che, a parità di
composizione chimica, le prestazioni di un
acciaio dipendono in larga misura dal modo
di produrre i laminati , e dai trattamenti a cui
sono sottoposti.
HB
R
Rs
Brinell kg/mm2 kg/mm2
260
75 - 90
45 - 50
A%
10 -16
The C60 steels selected by Marmilame for
the production of saw blades contain
noticeable quantities of other elements
(Chrome, Nickel, Molybdenum, etc.), thus
increasing hardness and toughness and
contributing to the improvement of the steel
features. We are using steels with hardness
values around 290-300 Brinell and an
ultimate tensile stress that often is more than
100 Kg/mm2. ( The useful relation that links
the ultimate tensile stress with the Brinell
hardness is: R = HB • 0,346 ).
Nevertheless, it’s a matter of fact that
besides the chemical composition, the
performance of rolled steel widely depends
on the rolling-mill process methods and on
the treatments the material will undergo.
Blades – Pg.2
Produzione delle lame
Blade manufacturing
Le lame sono costituite da nastri di acciaio
laminati a caldo; si parte da
prodotti
siderurgici chiamati billette ( barre di acciaio
dal peso di circa una tonnellata) che
vengono riscaldate a circa 1000 °C e inviate
in un laminatoio costituito da un insieme di
grossi cilindri contrapposti, con distanze tra i
cilindri sempre minori, in modo che l’acciaio
allo
stato
pastoso
sia
spianato
progressivamente
sino
allo
spessore
desiderato. L’ultima coppia di cilindri ha dei
rilievi sulla sua superficie e in tal modo sulla
lama viene impressa una scanalatura. Dal
laminatoio esce un lungo nastro di spessore
desiderato (circa 4 o 5 mm) che verrà
raffreddato opportunamente e tagliato a
lunghezza utile. L’attenzione con cui viene
svolta la laminazione, e la bassa produttività
oraria dell’impianto che lamina un profilo di
piccola massa rendono abbastanza costosa
la produzione del nastro di acciaio.
In seguito nell’impianto di produzione
MARMILAME, a seconda delle varie misure
richieste del cliente, il nastro di acciaio viene
tagliato alla misura adatta (pretaglio) e quindi
stirato da potenti macchine oleodinamiche
che realizzano forze di trazione fino a 80
tonnellate. In pratica le lame pretagliate sono
caricate sulla stiratrice che automaticamente
prende e serra le lame alle estremità tra
potenti ganasce con una forza tale da
superare agevolmente
il limite di
snervamento dell’acciaio. La lama viene
quindi allungata, e potrebbe anche essere
strappata
se
la
macchina
non
interrompesse la trazione; si ottiene così una
lama
“stirata”
che
conserva
una
deformazione permanente di allungamento.
Nel
diagramma
sforzo-deformazione
sottostante è possibile seguire il risultato
della stiratura, che ha portato la lama nelle
condizioni del punto A. Non appena si
elimina la forza di trazione si verifica un
parziale ritorno elastico e la lama conserva
residua una deformazione permanente.
The blades are made of hot-rolled steel
strips, based on iron metallurgy products
called billets (steel bars weighing roughly
one ton each), which are thermally treated at
1000 °C and subsequently carried to a rolling
mill consisting of a number of opposed huge
rolls (cylinders), with a progressive space
diminishing between the rolls, in order to
flatten the pasty state steel until the required
thickness is obtained. The last couple of rolls
is characterized by a kind of relief surface,
thus to impress a groove on the blade
surface. The long metal strip of required
thickness (roughly 4 or 5 mm) coming out of
the rolling mill is appropriately cooled down
and subsequently cut to size. Carefulness in
performing rolling proceedings, and the low
operating time of the installation that rolls
sections of small mass result in quite
expensive production costs for steel strips of
this type.
Afterwards the steel strip is transferred to the
facilities of MARMILAME where it is pre-cut to
suitable sizes basing on the customer
requirements, and subsequently stretched by
means of powerful oleo-dynamic machines,
which generate traction forces up to 80 tons.
More precisely, the pre-cut blades are
carried on the stretching device, which
automatically clamps and locks the blades
ends with strong jaws that easily exceed in
terms of force the yield point of steel. This is
to elongate the blade, whereby metal tear
could occur if the machine wouldn’t interrupt
the traction operation in time; as a result we
obtain a “stretched” blade that maintains a
permanent elongation deformation. The
below yield stress – deformation diagram
highlights the stretching effect that
transforms the blade conditions into those of
point A. As soon as traction forces cease, a
partial flexible return occurs and the blade
will
maintain
a
permanent
residual
deformation.
Blades – Pg.3
ACCIAIO C60
C60 STEEL
ACCIAIO C60 STIRATO STRETCHED C60 STEEL
AZIONE DI STIRATURA STRETCHING ACTION
Blades – Pg.4
La linea verde mostra quale sarebbe il
risultato della prova di trazione a cui si
sottoponesse un campione della lama
appena stirata: vedremmo che limite della
deformazione lineare passa dal valore
iniziale di circa 50 al valore finale di circa 90
Kg/mm2. Questo è il positivo risultato
ottenuto dalla stiratura, e non sussiste il
pericolo che l’acciaio, deformato con lo
snervamento, sia più debole e si spezzi più
facilmente perché il carico di rottura
dell’acciaio snervato è identico a quello del
materiale non stirato. In pratica con la
stiratura si è aumentato il limite elastico di
deformazione lineare della lama e ciò sarà
molto utile durante l’utilizzo, nella segagione,
dove
le sollecitazioni meccaniche non
potranno provocare facili allungamenti della
lama.
In passato Marmilame produceva lame con
un altro processo produttivo : le lame erano
snervate a freddo mediante il passaggio in
calandre che obbligavano il materiale a
successive e brusche piegature . Il prodotto
era molto valido ma da un accurato
confronto con lame stirate è risultato che
queste ultime hanno prestazioni migliori e
quindi si è modificato il ciclo produttivo
introducendo moderne macchine stiratrici.
Dopo la fase di stiratura le lame sono
tagliate alla esatta misura e forate per
punzonatura (diametro del foro 20,25 mm) in
modo che il chiodo usato in segheria
(diametro 18-19 mm) consenta un corretto
fissaggio ai tiranti.
The green line shows what would be the
result of the tensile test carried out on a
sample of an only just stretched blade: the
linear strain limit passes from an initial value
of approximately 50 Kg/mm2 to a final value
of approximately 90 Kg/mm2. This reflects
the positive result obtained through
stretching, and there is no risk that the steel
stretched at yield strength might be weaker
and exposed to breaking, because the
breaking load of yielded steel is identical to
that of un-stretched materials. Actually,
stretching treatment increases the elastic
limit of linear deformation of the blade; this is
particularly useful with respect to sawing
operation,
where
mechanical
stress
conditions will not be able to easily generate
blade elongations.
In the past, Marmilame produced blades
using a different type of manufacturing
process: blades
underwent cold yield
strength stretching by forcing them across a
number of rolls, which repeatedly bend
brusquely the material. The product features
were of good quality, however a thorough
comparison with stretched blades revealed
that the latter had a better performance and
therefore, the manufacturing cycle had to be
modified by introducing modern stretching
machinery.
After the stretching process is completed,
blades are cut to proper size and provided
with holes by means of a punching press
(hole diameter 20.25 mm) thus to enable the
fixing bolt used in the block sawing plant
(diameter 18-19 mm) to properly tighten the
blades to the tensioning device.
Blades – Pg.5
Considerazioni sul meccanismo della
segagione
Considerations concerning sawing
mechanisms
Per affrontare meglio la successiva
discussione sulle dimensioni e impiego delle
lame, si aggiorna brevemente quanto detto
in precedenti pubblicazioni sul moto della
miscela nei tagli.
Confortato da evidenze sperimentali emerse
in un lavoro che sarà pubblicato tra breve, il
meccanismo
ipotizzato
per
l’azione
dell’abrasivo sulla lama e sul granito è il
seguente :
To a better understanding of the following
considerations concerning dimensions and
the proper use of blades, a brief updating
summary of previous issues about abrasive
mixture circulation in the cutting grooves may
be useful.
The supposed, yet experimentally supported
and shortly published mechanisms regarding
abrasive action on blades and granites are
as follows:
• la miscela che cade sul blocco forma
dentro ogni taglio un profilo convesso (a
lente) tanto più alto quanto maggiore è la
viscosità della torbida
• Abrasive mixture falling on the block
forms in each cutting groove a (lens-like)
convex section, increasing in height that
depends on the augmentation ratio of pulp
viscosity.
• la miscela dentro ai tagli si ricambia con
una certa lentezza e quella che cade dalle
piogge in larga misura esce dalla parte
bassa dei tagli stessi, scorrendo
principalmente sul profilo convesso ( a
lente, o lenticolare) formato dalla miscela
nei tagli
• la graniglia presente nella torbida (caduta
dalle piogge nei tagli) in parte scende per
decantazione nella massa di miscela con
profilo convesso e alimenta d'abrasivo la
miscela più vicina alle lame.
• La graniglia nel fondo dei tagli, a contatto
con lame e granito, è quindi più
abbondante di quanto si possa prevedere,
se
si
considera
omogenea
la
composizione della miscela.
• Le lame si muovono immerse in una gran
quantità di graniglia ( verosimilmente la
parte bassa del taglio è occupata da
alcuni centimetri di graniglia mescolata
alla parte liquida della miscela) ed
esercitano l’effetto disgregante sul granito
dovuto ad abrasione ed urti.
• Abrasive mixture inside the cutting
grooves regenerates slowly, and the
mixture dripping out of the abrasive
sprinkling device is drained from the lower
part of the cuts and the most part of it
moves along the (lens-like or lenticular)
convex profile constituted by the mixture
in the cutting grooves.
• The amount of grit included in the pulp
(falling from the abrasive mixture
sprinklers into the cutting grooves)
partially sinks into the lens-like shaped
mixture mass by settling, and supplies
abrasive material to the mixture being
closer to the blades.
• The amount of grit accumulating at the
bottom of the cutting grooves and being in
contact with both blade and granite is
therefore more abundant as expected if
we consider the mixture compound to be
homogenous.
• The moving blades are immersed in high
quantities of grit (i.e. the lower part of the
cut is filled up with a grit layer of several
centimetres mixed with the liquid part of
the mixture) and provide to break up the
granite by abrasion and impact.
Blades – Pg.6
La situazione descritta può essere
rappresentata dal disegno successivo.
The above described conditions can be
represented by following figure.
Considerazioni sull’altezza delle lame
Considerations concerning blade height
L’esperienza pratica di segheria dice che per
avere una buona qualità del prodotto segato
sarebbe opportuno usare lame basse; infatti
quando si deve segare un blocco importante
e si vuole ridurre al minimo il rischio di
insuccesso, si montano lame usate che
abbiano già fatto un taglio.
According to sawing plant site practices, a
good slab quality should require small blade
heights considering them more suitable;
therefore, when a big dimensioned block has
to be cut, it seems more appropriate to
mount already used blades in order to avoid
most risks of unsatisfying results.
I problemi che possono derivare dall’uso di
lame alte (120 e 130 mm specialmente) sono
molteplici :
There are various problems resulting from the
use of high blades (particularly heights of 120
and 130 mm):
a) aumenta la difficoltà nell’ armatura e
piombatura delle lame.
b) aumenta la probabilità di deviazione
laterale delle lame.
c) aumenta il pericolo di avere lastre con
spessore disomogeneo e sottomisura.
a) increasing difficulties in
fitting and
aligning of blades;
b) increasing lateral deviation risks of blades;
c) increasing risks of undersized slabs with
uneven thickness.
Blades – Pg.7
D’altra parte la scelta dell’altezza della lama
deve rispondere anche a criteri di ordine
pratico ed economico : blocchi alti e di
materiali molto abrasivi richiedono lame di
altezza tale da portare a termine la telaiata,
oppure montare lame più alte consente di
fare più telaiate senza cambiare l’armatura e
quindi risparmiare sui costi di manodopera e
sui tempi morti della macchina, o ridurre la
massa delle parti di lama da rottamare.
Può essere utile valutare preventivamente il
peso delle lame residue da rottamare, peso
che dipende da molti fattori ( tipo di telaio,
misure dei blocchi, movimento del quadro). Il
peso del residuo di una lama può essere
calcolato con la formula seguente,
avvertendo però che il valore trovato sarà
approssimato perché la formula si adatta alle
diverse tipologie di telai.
On the other hand, the choice of the blade
height should also meet the economical and
practical requirements: high blocks and
extremely abrasive stone materials require
blade heights that will allow for entire sawing
cycle performance and besides, higher
blades allow for several sawing cycles,
without replacing the blade set, thus
reducing the costs of labour and the
standstill of machinery and also the amount
of blade parts to be scrapped.
It may be useful to evaluate in advance the
weight of the worn blades intended to be
scrapped; this weight depends on various
factors (the type of frame, the dimension of
blocks, the movement of frame set).
Residual blade weight may be calculated
using the following formula, even though the
resulting value will be approximated because
this formula applies to various frame types.
Peso residuo lama (kg ) = S × 7,85 × 10-6 × [ H × (Ll − Lb − 240) + h (Lb + 240)]
Residual blade weight
dove :
where:
S = spessore lama
H = altezza lama nuova
Ll = lunghezza lama
h = altezza centrale della lama usata
Lb = lunghezza blocco
blade thickness
height of the new blade
blade length
central height of worn blade
block length
Tutte le misure sono in mm, i valori numerici che compaiono sono costanti fisse.
All dimensions in mm, the numerical values represent fixed constants.
Blades – Pg.8
Il grafico sottostante ci fornisce invece il
peso della lama che si consuma e finisce
nella miscela per ogni metro quadro di lastra
prodotta. Sull’asse orizzontale si individua il
consumo di altezza di lama per ogni metro di
cala nel granito; in corrispondenza del
segmento relativo a lame da 4 o 5 mm si
legge sull’asse verticale il consumo di lama
(espresso in kg per ogni metro quadro di
lastra prodotta).
The following graph contains information
concerning blade weight loss due to abrasive
wearing, calculated per square meters of
produced slabs. The horizontal axis shows
blade height consumption per each meter of
down-feed
inside
the
granite;
in
correspondence of the segment referring to 4
or 5 mm blades, the vertical axis shows the
blade wearing (calculated in kg per square
meter of produced slabs).
Consumo lame - Blades wear (Kg/m2)
Consumo Lama - Blade wear
2,5
5 mm
2
4 mm
1,5
1
0,5
0
0
1
2
3
4
5
6
Consumo lame - Blades wear (cm/m)
Blades – Pg.9
Nella scelta delle lame occorrerà quindi
valutare con attenzione vantaggi e svantaggi
e adottare caso per caso la soluzione
migliore.
L’altezza delle lame ha valori standard di
100, 120 e 130 mm, ed il cliente chiede
l’altezze che più si adatti al tipo di blocchi
lavorato. Il fine da raggiungere è quello di
realizzare il n° di telaiate preventivato
(generalmente 2 o 3), consumando la lama
sino al limite massimo per poter rottamare i
residui senza spreco inutile. Su materiali
medio - teneri si consumano in genere 15-20
mm di lama per ogni metro di blocco segato,
per cui calcolando una altezza media dei
blocchi di 1,70 metri si consumeranno circa 3
centimetri di lama a telaiata. Con una lama
da 100 mm di altezza si fanno quindi
sicuramente 2 telaiate, con un residuo di
lama di circa 4 cm che molte segherie
avviano
alla
rottamazione
perché
considerato non più utile. Di solito se
l’altezza residua è di poco superiore a 4
centimetri le lame sono conservate per
poterle rimontare quando capita di segare un
blocco basso o di facile segabilità.
Therefore, the selection of blades should be
made very carefully, evaluating any
advantages or disadvantages and adopting
for each single case the most suitable
solution.
Blade heights are available in standardized
sizes of 100, 120 and 130 mm , and the
customer may demand for dimensions that
suit best the type of blocks to be machined.
The scope is to obtain the number of rated
sawing cycles (normally 2 or 3) by wearing
up the blade to the maximum limit in order to
scrap the worn out components without any
avoidable material waste. With respect to
medium soft materials, the blade wear is
generally about 15-20 mm per sawn block,
so if we presume an average block height of
1,70 meters, the blade wearing per sawing
cycle will approximately be 3 centimetres.
Using a 100 mm blade allows for at least 2
full sawing cycles, with a blade height of
nearly 4 cm left, which is considered being
worthless by many sawing plants and
therefore removed for scrapping. Generally,
if the residual height of blades is slightly over
4 centimetres, the blades will be stored in
order to be reinstalled again when flat blocks
occur that are easily to cut.
Esempio di selezione lame - Example of blades selection
Altezza blocco - Block height (cm)
250
200
150
Duri - Hard
Medi - Medium
Teneri - Soft
100
50
0
2
3
4
5
6
7
Altezza utile lama - Available blade height (cm)
Blades – Pg.10
In altre segherie con le stesse lame da 100
mm su materiali non troppo duri si fanno 3
telaiate, terminando talvolta con un residuo
di lama di 2 o addirittura meno di 1
centimetro.
Quando le lame arrivano a tali consumi
occorre ovviamente ridurre in modo continuo
e regolato sia la cala del telaio che la
pressione dell’olio ai tenditori per evitare che
la lama si strappi.
Other sawing plants use 100 mm blades on
materials that are not excessively hard,
performing even 3 complete sawing cycles
that end up with residual blade heights of
hardly less than 1 or 2 centimetres.
Obviously, such a blade reduction requires a
regular and continuous reduction through
proper frame down-feed rate and hydraulic
oil pressure to the tensioning devices, in
order to avoid tearing of blades.
La misura che va per la maggiore è il 100 ×
5 , ma spesso sono richieste lame da 120 o
130 mm, per effettuare con sicurezza 3 tagli
anche su materiali medio - duri.
Su materiali molto duri (Marinace, Iron Red,
etc.) è invece d’obbligo l’uso di buone lame
alte 130 mm per arrivare in fondo al blocco
con una sola armatura.
Per
quanto
riguarda
l’inconveniente
derivante dall’uso di lame alte, citato al punto
“c” , ovvero l’ottenimento di lastre con
spessore disomogeneo, si fa notare che con
il
meccanismo
di
azione
ipotizzato
inizialmente, la lama nel taglio è circondata
da miscela molto ricca di graniglia; in alcuni
tagli
maggiormente
irrorati,
o
per
abbassamenti improvvisi di viscosità, la
graniglia può riempire gli spazi laterali alla
lama. Questa avanzerà nel granito
asportando il materiale sotto di essa, ma
lavorerà anche lateralmente sul granito. Se
la lama è alta e la cala bassa, l’azione
abrasiva laterale della lama rimane attiva
sullo stesso punto per molte ore, realizzando
un taglio più largo e lastre sottomisura.
The preferred size is 100 × 5 , but also blade
sizes of 120 or 130 mm are often required for
performing up to 3 sawing cycles even on
medium hardness stone materials.
Extremely hard stone materials (Marinace,
Iron Red, etc.) necessarily require high
quality blades of 130 mm, in order to finish
the block with only a single set of blades.
As for the disadvantages resulting from the
use of high blades (referring to point c), that
is the risk of obtaining slabs with
heterogeneous/uneven thickness, please
note that with the initially jeopardized
mechanism of actions, the blade will be
embedded in a mixture with a high
percentage of abrasive grit; due to some cuts
containing higher amounts of abrasive
mixture or due to accidental reduction of
viscosity the abrasive grit may fill the lateral
clearances around the blade. The latter will
continue to remove granite material from
underneath but also laterally. If the blade is
high and down-feed is low, the lateral
abrasive action of the blade will continue at
the same point for several hours causing a
wider cut and under-dimensioned slabs.
Blades – Pg.11
Trazione delle lame e rischi di rottura
Blade traction and risks of blade rupture
La trazione delle lame viene eseguita quasi
esclusivamente con tenditori idraulici ed è
praticamente scomparsa la vecchia usanza
di tirare le lame piantando a martellate cunei
di acciaio nelle asole dei tiranti.
I tenditori idraulici sono costituiti da un gran
numero di cilindri ricavati in due blocchi
metallici applicati sul doppio piastrone del
quadro, in modo che ogni estremità “ a T “
dei tiranti possa appoggiare su una coppia
di pistoni che fuoriescono dai cilindri. Tutte le
lame in questo modo sono tirate con la
stessa forza, regolabile per mezzo della
pressione con la quale viene inviato l’olio nei
cilindri.
Per calcolare la forza esercitata dai pistoni
sui tenditori, e quindi la forza di trazione a cui
sono sottoposte le lame, si moltiplica il valore
della pressione dell’olio per la superficie
della testa del cilindro.
La pressione massima a cui la centralina
comprime l’olio è circa 300 Kgf/cm2 , ed un
pistone ha mediamente un diametro intorno
a 3,6 cm . In queste condizioni una coppia di
pistoni esercita sulle lame una forza di
trazione F pari a :
Nowadays the traction of blades is mainly
performed by means of hydraulic tensioning
devices, and the old method of
blade
tensioning by the use of steel wedges
hammered into the eyelets of the eyebolts
(tension rods) has practically become out of
use.
The hydraulic tensioning devices are
composed of numerous cylinders that are
obtained by hollowing out two metallic
blocks, fixed on the double plate of the frame
set, so that each “T” end of the tensioning
devices will rest on a couple of pistons
protruding from the cylinders. Thus, all
blades are tensioned with the same force
that is governed by the hydraulic oil feeding
pressure of the cylinders.
In order to calculate the piston forces acting
on the tensioning devices, that is the traction
forces acting on the blades, the oil pressure
value is multiplied by the surface of the
cylinder head.
The maximum oil compression pressure of
the pressure governor unit is approximately
300 Kgf/cm2
and the average piston
diameter is about 3.6 cm.
Under such conditions, a couple of pistons
acts on the blades with a traction force F
corresponding to:
× ≈
f
g
K
0
0
0
6
Una lama nuova 100 x 4,2 mm può essere
tranquillamente tesa con tale forza perché il
carico unitario di trazione risulta essere 14
Kg/mm2. Quando però tale lama è ridotta a
20 mm di altezza il carico unitario applicato
diventa 70 Kg/mm2 , carico che sommato a
quelli che agiscono per altri motivi sulla lama
porta facilmente quest’ultima a superare il
limite di rottura.
2
× ×
2
4
D
π
0
0
3
F=
A new 100 x 4.2 mm blade may be tensioned
without problems on applying such a force,
for resulting unit load of traction is 14
Kg/mm2.
However, if the blade height gets reduced to
20 mm, the applied unit load rises to 70
Kg/mm2; this load, added to those acting on
the blade for other reasons, causes the
blade to easily exceed the fracture stress
limit (failure limit).
Blades – Pg.12
Quindi è d’obbligo ridurre la pressione
dell’olio ai tenditori (per esempio ad 1/3
della pressione iniziale) per evitare rottura
delle lame: E curioso il fatto che in alcune
segherie si lavori con lame consumate sino a
1-2 cm, senza che si sia ridotta la pressione
ai tenditori e senza che si registrino rotture .
In quelle situazioni fortunate si verifica che i
pistoni del tenditore sono arrivati a fine corsa
e la lama si è allungata senza arrivare al
limite di rottura.
Capita talvolta anche il contrario, e cioè che
lame nuove o al secondo taglio si spezzino
in modo sorprendente, pur avendo una
altezza tale che il carico unitario risulta
essere molto basso.
Si riportano due immagini relative a eventi
del genere. Nel primo caso la lama da 130 (
e 50 mm nella parte centrale ) si è strappata
nel punto più alto e ancora prima di
cominciare a lavorare : era stata armata per
la terza volta per tagliare un blocco tenero;
poiché il blocco era molto lungo è stato
necessario togliere il dente alla lama ma ciò
è
stato
fatto
usando
la
fiamma
ossiacetilenica. Il forte surriscaldamento
locale, seguito da veloce raffreddamento, ha
temprato localmente l’acciaio e creato una
cricca di infragilimento che ha portato la
lama alla rottura fragile non appena
tensionata.
Therefore the hydraulic oil pressure to the
tensioning system should be necessarily
reduced (to 1/3 of initial pressure, for
example) in order to avoid blade
tearing/rupture: to the contrary of these
considerations, several saw plants work with
blades worn down to hardly 1-2 cm without
reducing the oil pressure to the tensioning
devices and in spite of that no blade tearing
does occur. In lucky situations of that kind
we might find out that the tensioning pistons
had completed their full stoke, elongating the
blade without reaching the fracture stress
limit (failure limit).
On the other hand, sometimes even new
blades, or blades used for the second time at
most, will surprisingly break though their
height being of such dimensions to keep the
unit load extremely low.
The above said conditions are illustrated by
the following two figures.
In the first case, a blade of 130 mm (and 50
mm in the middle part) has torn at the top
point and before starting to work: the blade
had been fitted for the third time in order to
cut a soft stone; but since the block was very
long, they had to remove the lug (tooth) on
the blade, doing it by means of oxyacetylene
flame.
Excessive overheating of that area followed
by quick down-cooling had locally hardened
the blade and thus created an embrittlement
crack that caused the hardly tensioned
blade’s brittle fracture as soon as having
been tensioned.
Blades – Pg.13
Nel secondo caso si possono notare sulla
lama delle cricche verticali, lunghe circa un
centimetro e a breve distanza l’una dall’altra.
Il bordo inferiore della lama appare molto
liscio e lucido. In questo caso è diminuita
l’alimentazione di miscela al taglio, o è
mancata l’aggiunta di graniglia fresca, per
cui la lama non ha potuto calare come
dovuto e nella parte centrale del taglio si è
accentuata la cosiddetta “schiena d’asino”.
Ad ogni battuta del telaio la lama subisce un
raddrizzamento (quando il quadro sale ) ed
una piegatura sulla schiena formata quando
il quadro scende. Il lavoro di ripetute trazioni
e compressioni del bordo inferiore della lama
provoca quei tagli verticali visibili nella foto,
da uno dei quali è partita l’inevitabile rottura
della lama.
In the second case, there can be observed
some vertical brittles, each of them roughly
one centimetre long and very close to each
other. The lower edge of the blade looks
very smooth and polished. In this case, the
abrasive mixture supply to the cut has been
partially diminished or there had been a lack
of fresh grit and therefore the blade couldn’t
down-feed in a proper way, thus
emphasizing a so called “ humpback” in the
middle part of the cutting groove.
At each frame stop, the blade is subjected to
straightening (when the frame set is going
up) and to a bending of its back face (when
the frame set goes down). Continuous
traction and compression forces acting on
the lower edge of the blade cause the
vertical brittles (shown on the figure), one of
these turning out to the origin of the
inevitable blade rupture.
Blades – Pg.14
Considerazioni sullo spessore delle lame
Considerations concerning thickness of
blades
Agli albori del taglio del granito le lame
usate erano praticamente quelle che
tagliavano il marmo con sabbia silicea, e
avevano uno spessore intorno ai 4 mm. Poi,
come narrato dalla storia della segagione,
occorsero molti anni e molto lavoro prima
che venissero messi ben a punto i telai,
progettate le pompe, i sistemi di spurgo e gli
automatismi vari.
Attorno agli anni 80 si verificò da parte dei
costruttori di telai un netto avanzamento
tecnico che consentì di realizzare macchine
più potenti ed affidabili che potevano ”calare“
in modo maggiore (30-40 mm/h) contro i 1020 mm/h delle vecchie macchine. Nei nuovi
telai occorrevano però lame di maggior
spessore per resistere alle più elevate
sollecitazioni, e dietro raccomandazione dei
costruttori di telai vennero sempre più usate
lame di spessore intorno ai 5 mm che
consentivano segagioni più veloci e sicure.
Gli spessori maggiori erano necessari non
tanto per evitare il rischio di strappare le
lame , quanto per quello di farle deviare a
causa delle elevate sollecitazioni di torsione.
Ovvero le lame, che sono costrette a
trascinare la miscela abrasiva al fondo dei
tagli, subiscono una forza di reazione dal
basso verso l’alto che le fa torcere dal piano
verticale nel quale dovrebbero correttamente
oscillare. Questa torsione della lama può
essere accentuata accidentalmente sia da
tagli poco alimentati
dalla miscela, o
dall’impatto con un nodulo nel granito
particolarmente duro, incontrato dalla lama
nella sua discesa. Se la lama lavora
“svergolata” per un certo tempo ha un
consumo asimmetrico e il suo profilo non è
più rotondo ma assume una forma a
tagliente
asimmetrico (come quello dei
coltelli da cucina affilati da una parte sola), e
a quel punto il danno è grave perché una
lama col taglio asimmetrico con grande
probabilità comincia a deviare
In the beginning, the blades used to cut
granite were the same as the ones employed
for marble, together with siliceous sand, and
their thickness was about 4 mm. Many years
had to pass by, until appropriate
technologies concerning the sawing of
granite had been well developed, including
frame design, pumps, purging systems and
automations.
In the Eighties, a considerable progress in
gang saw technologies was achieved
allowing for more powerful and reliable
machinery, with nearly three times the downfeed rate (30-40 mm/h) compared to the old
machines (10-20 mm/h). Yet the newly
developed gang saw frames required major
blade thickness in order to resist to the
increasing material stress conditions;
according
to
frame
manufacturer
recommendations of that time the thickness
of blades had to meet roughly 5 mm in order
to allow for faster and safer sawing cycles.
Major thickness was needed not only to
avoid the risks of blade rupture, but also
because the increased torsional strain
involved other risks like blade deviation. In
other words, the blades are forced to carry
the abrasive mixture down to the bottom of
the cutting groove and by this exposed to a
responding force that acts from the bottom to
the top thus twisting the blades in respect to
their vertical axis and impeding proper blade
oscillation. Such blade torsion may be
accidentally amplified either because of
cutting groves insufficiently fed with abrasive
mixture or by impact with a particularly hard
granite nodule during down-feed of the
blade. If a “buckled/warped” blade is
operating for a certain lapse of time it will
become asymmetrically worn and its shape
will no longer be rounded but will change into
a cook’s knife-like shape with only one side
sharpened; at this point we have a severe
blade damage as an unsymmetrical sawing
blade is most likely to deviate.
Blades – Pg.15
P = forza che agisce sulla lama
R = forza di reazione sul granito
m = momento di deviazione
La deviazione sarà tanto maggiore quanto
più grande è il momento torcente, ovvero la
distanza tra i piani su cui agiscono la forza P
e la forza R di reazione alla segagione.
Quando la lama, nella sua discesa sul
granito, incontra per vari motivi molta
resistenza all’avanzamento, può piegarsi
lateralmente, accartocciarsi; quando il
quadro portalame risale la lama in genere si
raddrizza e recupera la sua linearità, ma
possono rimanere deformazioni permanenti
che innescano il meccanismo del taglio
deviato sino all’estrema conseguenza dello
sbuzzamento delle lastre.
force acting on the blade
responding force of granite
deviation moment
The greater is the torque moment the greater
will be the deviation, that is the distance
between the levels which are affected by
force P and force R responding to the sawing
dynamics. When a blade descending on the
granite block, is for several reasons impeded
in its advancement, it could laterally bend or
crumple up; normally, a blade becomes
straight and linear again when the blade
holder set comes up again, although there is
a risk of permanent deformation causing
blade deviation and a possible thinning of the
slabs.
Blades – Pg.16
Per una quantificazione della deviazione
delle lame dalla mezzeria del taglio, citiamo
un lavoro dove, partendo da un modello di
lama incastrata ai due estremi, si ricava una
formula semplificata per il calcolo della
deviazione.
(da “La segagione del granito” Prof.
G.Citran)
In order to quantify the deviation of the
blades from the centre point of the cut, we
refers to a certain work where, starting from
an end fixed blade model, derives a
simplified formula
for the deviation
calculation.
(from “The sawing of granite” Prof. G.Citran)
L3
d =K× 3
S
dove
where
d = spostamento della lama (in mm )
blade deviation (in mm )
K = costante di proporzionalità che dipende anche dall’altezza della lama.
proportionality constant, depending also on blade height
L = lunghezza della lama (mm )
blade length (mm )
S = spessore della lama (mm )
blade thickness (mm )
La formula ci dice che la tendenza della
lama ad allontanarsi dalla mezzeria del taglio
( d,
espressa in mm) è direttamente
proporzionale alla terza potenza della
lunghezza della lama e inversamente
proporzionale alla terza potenza dello
spessore.
La tabella sottostante riporta i valori delle
tendenze alla deviazione ricavati dalla
formula sopra, per vari spessori di lama
(tenendo costanti L= 4000 mm e con altezza
di lama 100 mm).
spessore lama (S, mm )
blade thickness (s , mm)
deviazione (d , mm)
deviation (d , mm)
3,5
The formula indicates that the blade’s
tendency to deviate from the centre line of
the cut (d, expressed in mm) is directly
proportional to third power of the blade
length and inversely proportional to third
power of thickness.
The following table contains the values of the
tendencies with respect to the deviation
obtained from the above formula, for several
blade thicknesses (keeping constant L=
4000 mm and with a blade height of 100
mm).
4,0
4,2
4,5
4,8 5,0 5,2 5,5
22,4 15,0 13,0 10,5 8,7 7,7 6,8 5,8
Blades – Pg.17
Dalla tabella si capisce il motivo per cui telai
che tagliano velocemente e con sicurezza
richiedono lame con spessori maggiori.
Però,
come
da
considerazioni
che
svilupperemo nel successivo paragrafo,
maggiore è lo spessore della lama maggiore
è la larghezza del taglio e minore è il numero
di lastre ottenibili da un blocco.
Per questo motivo da qualche tempo sono
state eseguite sperimentazioni con lame di
spessore 3,5 mm, usate per diminuire lo
sfrido e aumentare il numero di lastre
ricavabili.
In effetti se su un blocco di media larghezza
si ottenessero 50 lastre usando lame da 5
mm, si può facilmente calcolare un risparmio
nello spessore utilizzabile di circa 75 mm,
usando lame da 3,5 mm , e quindi il possibile
ottenimento di 2 lastre in più. Il risultato
sembra molto interessante, specialmente se
il blocco è di materiale pregiato, ma vediamo
quali potrebbero essere gli inconvenienti di
una simile scelta.
The table reveals the reason why fast and
save sawing frames require blades of major
thickness.
Basing on the considerations detailed in the
next paragraph, we can anticipate the
following: the bigger is the thickness of the
blade, the bigger is the width of the cut and
the smaller is the number of slabs obtainable
from a block.
For this reason there have been performed
various experiments with blades of 3,5 mm
used to reduce the waste and to increase the
number of producible slabs.
Indeed, if a block of average width produced
50 slabs using 5 mm blades, it would be
quite easy to calculate a still usable block
thickness left of approximately 75 mm or 2
more slabs, if 3,5 mm blades were used. The
result seems to be quite interesting,
especially if the block consists of precious
material, but first let us see what could be
the disadvantageous aspects of such a
choice.
a) Come si può notare dalla tabella sopra
una lama da 3,5 mm ha una tendenza a
deviare che è il triplo rispetto ad una lama da
5 mm della stessa lunghezza
a) As we can see in the above table, a 3,5
mm blade has three times the tendency to
deviate, compared with a 5 mm blade of the
same height.
b) Se poi immaginiamo che, a causa della
disomogeneità dei materiali segati, la lama
incontri nella sua discesa un nodulo di
materiale più duro, la lama sottile tenderà
con maggior facilità a deviare, cercando di
evitare il nodulo e passarci attorno.
b) Now, supposing that the descending blade
meets a nodule of harder consistence, due to
the heterogeneity of the materials to be cut,
a thinner blade would be more easily
exposed to deviate trying to avoid such
nodule and bypassing it.
c) il taglio eseguito dalla lama da 3,5 mm è
più stretto rispetto a quello fatto da una lama
di 5 mm di circa il 30%; la miscela abrasiva
che scende dall’alto del blocco, con alta
viscosità, trova maggior resistenza ad
arrivare in fondo al taglio, e aumenterà la
tendenza alla formazione di ponti e
ostruzioni
che
non
consentiranno
l’irrorazione regolare di tutto il taglio.
c) The cut performed by the 3,5 mm blade is
30% straighter than the one performed by a
blade of 5 mm; the highly viscous abrasive
mixture, when descending from the top of the
block, has to overcome much more
resistance on its way down to the bottom of
the cut, and therefore there will be an
increasing of occlusions and obstructions
that obstacle an even and proper abrasive
distribution along the whole cutting depth.
Blades – Pg.18
d) Una lastra di granito da 20 mm di
spessore , che abbia sulle due facce opposte
livelli diversi di miscela abrasiva, è
sottoposta ad una forza risultante di
pressione che può deviarla dalla verticale,
facendola inarcare verso la lastra attigua;
potremmo avere facilmente assottigliamento
parziale di un taglio, mentre il canale attiguo
sarà più aperto e riceverà più miscela e più
graniglia aumentando così la tendenza alla
divaricazione. Con lame da 3,5 mm che
realizzano tagli più stretti aumenta il
fenomeno descritto.
d) A granite slab of 20 mm thickness having
covered both (opposite) surfaces with
different levels of abrasive mixture, will be
exposed to pressure generated forces, which
could take the slab out of its vertical axis
thus inclining it towards the adjacent slab. In
this case we would be likely to have a partial
narrowing of a single cutting groove, while
the adjacent cut channel would result more
open and therefore receive more abrasive
mixture and grit thus increasing the tendency
to open. Normally, these conditions grow
worse if 3,5 mm blades are used to produce
closer cuts.
e) L’elevato consumo costringe ad utilizzare
lame alte, con relativo aumento dei problemi
di taglio.
e) The high consumption involves often the
use of high
blades, increasing cuts
problems.
Queste osservazioni consigliano di stare
attenti a realizzare tagli più stretti,
specialmente con materiali difficili e costosi
perché il tentativo di ottenere più lastre
potrebbe portare al suo esatto contrario.
In respect to the above considerations it is
recommended to be very careful on
attempting narrower cuts, especially on
expensive materials that are difficult to cut,
because any attempt to obtain a higher
number of slabs may cause exactly the
opposite result.
Blades – Pg.19
Considerazioni sullo spessore delle lastre
in funzione dello spessore delle lame
Nel precedente paragrafo sono state fatte
considerazioni sulla opportunità di usare
lame di spessore più o meno elevato.
Diciamo subito che lo spessore delle lastre di
granito che si ottengono non ha alcuna
relazione con lo spessore della lama
impiegata. Questa è una questione spesso
dibattuta con gli addetti alla segagione, molti
dei quali pensano che all’aumentare dello
spessore della lama aumenti lo sfrido e ciò
avvenga a discapito dello spessore della
lastra di granito che ne risulta segata.
La cosa non è vera ma è talmente radicata
nelle menti che le spiegazioni che noi diamo
ci sembrano risultare poco convincenti.
Allora per togliere ogni dubbio ricorriamo al
disegno sottostante, realizzato su un reticolo
millimetrato per leggere direttamente le
misure, dove si riporta la situazione di lastre
tagliate con lame di diverso spessore ( per
rendere più evidente l’esempio lo spessore
della lama centrale è il doppio rispetto a
quello delle altre lame ).
a - Lama Blade
b - Distanziatore
Considerations concerning the thickness
of slabs with respect to the thickness of
blades
The
previous
paragraph
stated
considerations about the opportunity of using
proper blade thickness type. First of all, there
is no relationship at all existing between the
obtained granite slab thickness and the
selected blade thickness. This is a lively
discussed matter among operating personnel
on site and many of them are convinced that
an augmentation of blade thickness
automatically will lead to a higher waste
amount along with reduction of granite slab
thickness.
This is a completely untenable argument yet
deeply anchored in men’s mind, so that our
explanations seem not to be that persuasive
after all.
For this reason we would like to eliminate
any doubt concerning this matter by the
following schematic drawing, made on
millimetre graph paper, where the situation of
cut slabs with blades of different thickness is
shown (in order to point out the example, the
thickness of the central slab is two times the
thickness of the other blades).
Spacer
c - Lastra
Slab
Blades – Pg.20
Come appare evidente dalla figura le lastre
risultanti hanno tutte identico spessore,
nonostante che la lama centrale abbia
spessore doppio rispetto alle altre. Si è
quindi reso evidente che lo spessore delle
lastre è determinato solamente
dalla
larghezza
dei
distanziatori
e
dalla
granulometria della graniglia.
Il maggior sfrido che si ha usando lame più
spesse non produrrà quindi lastre più sottili
ma andrà a discapito del minor numero di
lastre ottenute ( mediamente 1 o 2 lastre in
meno per blocco ).
La perdita di 1 o 2 lastre può sembrare
grave, e rimediabile con l’uso di lame più
sottili, ma abbiamo però visto nel precedente
paragrafo i rischi che si possono correre, e il
tecnico della segagione
deve valutare
quando è il caso di attenersi ad un principio
di maggior cautela. D’altra parte questo
stesso criterio di scelta è comunemente
applicato in segheria
quando si deve
decidere lo spessore delle croste laterali. Nel
tentativo di avere una o due lastre in più si
potrebbe ridurre un poco lo spessore delle
due croste . Così facendo però queste si
assottiglierebbero
ed
indebolirebbero
progressivamente. Ma le croste indebolite,
ed in presenza di facce laterali irregolari,
con molte rientranze e possibili fratture
superficiali, potrebbero rompersi durante la
segagione , con tutti i gravissimi danni che
comporta la caduta delle croste per la
sicurezza del personale, delle macchine e
del lastrame. Per questo motivo chi arma il
telaio ha l’importante compito di ottimizzare
la produzione di lastre, facendo salva la
sicurezza e la qualità del prodotto; la scelta
dello spessore della lama e della larghezza
delle croste sono alcune delle leve su cui
può agire.
As shown in the figure, the resulting slabs
are all of the same thickness, even if the
central blade is twice the thickness of the
other blades. The conclusion is that the
thickness of the slabs is only determined by
the width of spacers and by granulometry of
the abrasive grit.
The higher waste amount resulting from the
utilization of thicker blades will in no case
lead to thinner slabs but will result in minor
slab quantities per block (averagely 1 or 2
slabs less per block).
The loss of 1 or 2 slabs may seem a serious
problem, though avoidable by the use of
thinner blades, but as we saw in the previous
paragraph, there are many possible
occurring risks and the gang saw operator
will have to evaluate when to proceed with
caution or not. On the other hand, this
criterion is commonly applied at the sawing
plant when there is the necessity to decide
the thickness of the lateral crusts. Trying to
obtain one or two slabs more, it would be
possible to slightly reduce the thickness of
the two crusts. But by doing so, the crusts
would become thinner and less solid. But the
weakened crusts could break off during
sawing operation, especially if the lateral
block surfaces are uneven and full of
indentations
and
possible
superficial
fractures, causing severe injuries and
damage to the operating personnel, to the
machinery and also to the slabs. For this
reason, the operator who will fit the frame
blades has the important task to optimise the
production of blades, and at the same time
he has to provide for safety matters and
product quality; the choice of blade thickness
and lateral crust width are some of the
possibilities to solve the problem.
Blades – Pg.21
Sfrido di lavorazione e granulometria
dell’abrasivo, dimensioni dei distanziatori
Processing waste and granulometry of
the abrasive, spacer dimensions
Volendo ridurre lo sfrido di granito per
ottimizzare l’utilizzo del blocco è possibile,
piuttosto che ridurre lo spessore delle lame,
agire sulla granulometria della graniglia di
acciaio utilizzata e quindi sulle dimensioni
dei distanziatori. Si ricorda infatti che la
larghezza
del
taglio
è
calcolabile
empiricamente con la formuletta:
Reducing of granite waste in order to
optimise exploitation of blocks will be
obtained by modifying granulometry of the
metal grit used, as well as through
dimensional adjustments of spacers, instead
of reducing blade thickness. The cutting
width may be empirically calculated with the
following simple formula:
Larghezza Taglio = S + (2 × G ) + 1
Cutting width = S + (2 × G ) + 1
con:
S = spessore della lama ( mm )
G = diametro delle particelle di graniglia più
grandi (mm )
where:
S = thickness of blade ( mm )
G = diameter of the bigger sized abrasive grit
particles (mm )
Applicando la formula, per diversi spessori di
lama e granulometria di graniglia, si ottiene il
grafico sottostante, che mostra la larghezza
del taglio formato nelle varie situazioni.
On applying the above formula to a various
number of blade thickness and grit
granulometry, we obtain the following
diagram showing the width of the cut
resulting from different conditions.
Larghezza del taglio con diverse lame e graniglie
Cut width at different blade and abrasive grit sizes
10
9
larghezza del taglio ( mm )
Cut width ( mm )
5,5 mm
5,2 mm
5,0 mm
8
4,8 mm
4,5 mm
4,2 mm
7
4,0 mm
3,8 mm
3,5 mm
6
5
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
diametro max. graniglia ( mm )
max. diameter of abrasive grit ( mm )
Blades – Pg.22
Questo grafico suggerisce una via più sicura
verso l’ottimizzazione della produzione di un
maggior
numero di lastre, utilizzando
graniglia più fine piuttosto che lame più sottili
che aumentano il rischio di deviazione. Per
esempio se si confronta una situazione che
vede lama da 4,8 mm di spessore e
graniglia intorno a 1,4 mm in un caso e
graniglia intorno a 0,85 mm nell’altro, si
ottengono tagli larghi rispettivamente 8,6 e
7,5 mm. Con la graniglia più fine si ha quindi
un risparmio di 1 mm di blocco a per ogni
lastra prodotta. La misura dei distanziatori
per produrre lastre grezze da 21 mm (20 mm
dopo lucidatura) sarebbe 25 mm nel primo
caso e 24 mm nel secondo caso. Lo
spessore dei distanziatori ( D, mm ),
dipendente da G che è il diametro delle
particelle di graniglia più grandi, è calcolabile
con la tipica formula:
This diagram proposes a safer way to
optimise the producing of a larger number of
slabs using a finer-grained grit instead of
thinner blades that increase the risks of
deviation. For instance, if we compare a cut
made by a blade of 4.8 mm thickness
working with grit of approximately 1.4 mm,
and with grit of approximately 0.85 mm, we
obtain cutting widths of 8.6 and 7.5 mm
respectively. Thanks to finer grit we save 1
mm of block per each slab produced. Spacer
dimensions suited for producing rough slabs
of 21 mm (20 mm after polishing) would be
25 mm in the first case and 24 mm in the
second case. Spacer thickness (D, mm )
depends on G, which represents the
diameter of the bigger grit particles and is
calculated with the typical formula:
D = (spessore lastra grezza) + (2 × G) + 1
D = (thickness of raw slab) + (2 × G) + 1
Quindi nell’esempio precedente, usando
graniglia di granulometria max intorno ai 20
mesh ( 0,85 mm ) piuttosto che graniglia con
frazione maggiore da 14 mesh (1,4 mm ) si
potrebbe recuperare una lastra in più ogni 30
lastre prodotte. Occorre notare che le
capacità di taglio e le cale ottenibili con le
due graniglie sono praticamente le stesse,
mentre i consumi di lama e graniglia
dovrebbero diminuire un poco perché minore
sarà il materiale asportato. Rimangono gli
inconvenienti prima richiamati, dovuti alle
minori dimensioni del taglio, ma limitando il
rischio di deviazione che l’uso di lame più
sottili comporta.
If according to the previous example, we use
a maximum grit
granulometry of
approximately 20 mesh ( 0.85 mm ), instead
of grit with a major granulometry of 14 mesh
(1,4 mm ), it would be possible to gain one
slab more each 30 slabs produced. Please
note that the obtainable sawing capacity and
down-feed rate is nearly the same using the
two different grit sizes, while blade wearing
and grit consumption are likely to diminish
slightly, because the removal of stone
material will decrease too. However, there
are the disadvantages mentioned before due
to smaller cutting groove dimensions, but on
the other hand the risk of deviation deriving
from the use of thinner blades has been
limited
Blades – Pg.23
Considerazioni sullo sfrido lama presente
nella miscela abrasiva
Considerations concerning blade waste
contained in the abrasive mixture
Nella miscela abrasiva che lavora troveremo
sia i detriti di granito asportato, sia i
frammenti della graniglia che si spezza
sempre di più, sia il detrito delle lame che
vengono abrase nella frizione con la
graniglia.
Ipotizzando che la graniglia subisca una
sorta di macinazione, le leggi della fisica
dicono che la riduzione di granulometria
dovrebbe arrivare a non più di un centesimo
del diametro che la particella ha inizialmente.
Quindi i granuli di graniglia con diametro
iniziale intorno ad 1 mm si potrebbero
spezzare
progressivamente arrivando a
dimensioni di varia grandezza ma non
inferiori ai 10 micron (1 micron = 1 millesimo
di mm ).
Le lame sono invece consumate con un altro
meccanismo : subiscono una sorta di
limatura per la frizione con graniglia e
granito, dando origine a particelle di acciaio
finissime, intorno ad 1 micron o anche meno.
Considerando infatti la curva granulometria
dell’acciaio presente nella miscela abrasiva
si nota che la diminuzione di granulometria
non è continua, ma divisa in due blocchi
mostrando così le due diverse provenienze.
E’ stato talvolta osservato come il consumo
di lama sia approssimativamente pari ad 1/3
del consumo di graniglia, per cui nella
segagione di un materiale dove si consuma
2,4 Kg/m2 di graniglia avremmo anche il
consumo di circa 0,8 kg/m2 di lama. Stupisce
un poco il fatto che la miscela abrasiva della
precedente segagione, con un ipotetico
contenuto totale di acciaio di 320 g/l, non
contenga mai il ferro fine nello stesso
rapporto 1:3 (ovvero 80g/l di acciaio fine,
ogni 240 g/l di acciaio più grosso)
Questo comportamento non è misterioso ma
è dovuto all’intervento dei cicloni di spurgo,
che eliminano in modo totale le particelle più
fini di acciaio dal volume di torbida prelevato,
mentre recuperano e riciclano nel pozzo le
particelle più grandi di graniglia.
In the circulating abrasive mixture we may
find removed granite fragments, along with
fragmentised grit becoming more and more
crushed, and also the waste of the blades
getting abraded through friction with the grit.
Now, supposing the grit be exposed to a
sort of milling, the granulometry reduction of
the particle should not exceed the hundredth
part of its original diameter according to the
laws of physics. Therefore, the grit grains
having an initial diameter of approximately 1
mm could progressively fragmentize until
they assume dimensions of about but not
below 10 micron (1 micron = 1 thousandth
mm).
The blade wearing is due to another
mechanism: blades undergo a kind of
grinding caused by grit and granite, thus
producing very fine steel particles of
approximately 1 micron or less.
In fact, if we consider the granulometric
curve of steel particles contained in the
abrasive mixture, we can observe that the
granulometric reduction is not continuous,
but divided in two blocks thus revealing the
two different origins.
According to various observations the blade
wearing should correspond approximately to
1/3 of abrasive grit consumption, therefore,
while sawing a material using 2,4 Kg/m² of
grit, we would have a blade wearing of about
0,8 kg/m2. It may seem quite astonishing that
the abrasive mixture of the previous sawing
cycle, with a hypothetical total steel content
of 320 g/l, doesn’t always contain the fine
steel particles in the same ratio of 1:3 (i.e.
80g/l of fine steel particles each 240 g/l of
bigger steel particles).
It is not a mysterious behaviour but it is
simply due to the action of the purge
cyclones that remove the whole amount of
smaller metal particles from the abrasive
slurry while recovering and recycling the
bigger sized grit particles in the well.
Blades – Pg.24
Facendo un calcolo teorico, in una
segagione con normale contenuto di
graniglia e consumo di lama, e normale
frequenza e intensità degli spurghi,
risulterebbe
un contenuto di ferro fine
intorno a 20-30 g/l. Questo dato è
abbastanza verosimile e si può riscontrare
nella pratica.
Argomenti come l’armatura del telaio, il
fissaggio delle lame ai tenditori, le operazioni
di inizio e fine telaiata, etc. sono stati trattati
in altre sezioni di questo lavoro.
Vorremmo solo riepilogare alcuni aspetti
importanti riguardanti le lame , che spesso
sono oggetto di dubbi e domande da parte
dei clienti :
• Per valutare il numero e il peso delle
lame contarle e verificarne realmente il
peso ; non usare i numeri o pesi
“convenzionali” che sono nelle fatture
commerciali
• Lo spessore delle lame non influenza lo
spessore delle lastre
• La stiratura delle lame non indebolisce
l’acciaio
• Il consumo lama in una telaiata è (con
buona approssimazione ) “a peso”, ovvero
le lame con maggior spessore si
consumano proporzionatamente meno in
altezza
• Piombare con precisione le lame alle due
estremità
• Non usare le “chiusure” in fondo
all’armatura
• Allineare correttamente le lame al piano di
oscillazione del quadro
• Regolare la forza di trazione in funzione
dell’altezza della lama
• Non usare chiodi con diametro inferiore a
18 mm, o con restringimenti di sezione
causati dall’ usura (si rompe la lama
sull’occhiello)
• In caso di contestazioni conservare una
estremità della lama tagliandola con
mezzi meccanici che non la riscaldino
• Conservare le lame al riparo da agenti
atmosferici; in ogni caso l’ossidazione
delle
lame
lasciate
eventualmente
all’aperto non ne pregiudica minimamente
l’uso.
According to a theoretical calculation, in a
sawing cycle with a normal grit content and
blade wearing, and normal frequency and
purge intensity, the content of fine iron
particles would be about 20-30 g/l. This data
is quite probable and it can be practically
demonstrated.
Matters such as frame set fitting, blade fixing
to the tensioning devices, as well as the
operations concerning initial and conclusive
phases of a sawing cycle, etc. are part of
other sections of this work.
Finally, we would like to summarize some of
the more important questions with regard to
blades that often are subject of doubts and
questions for our customers:
• In order to evaluate the number and
weight of the blades, they shall be
counted and their actual weight be
verified; do not use the “conventional”
numbers and weights contained in the
commercial invoices.
• Blade thickness does not have influence
on the thickness of slabs.
• Blade stretching does not weaken the
steel.
• Blade wearing that occurs during a
sawing cycle is to be considered in “terms
of weight”, that is, thicker dimensioned
blades are exposed to less wear in height
(proportionally).
• The blades shall be properly plumbed at
both ends.
• Do not use the “locks” at the bottom of
the blade set.
• The blades shall be properly aligned on
the oscillation level of the frame set.
• Set traction force in base of blade height.
• Do not use bolts with diameters smaller
than 18 mm, or with sectional shrinking
due to wear (may cause blade rupture on
the eye).
• In the event of complaints keep one blade
end, cutting it by mechanical means
avoiding its heating.
• Store the blades protecting them against
any atmospheric agents; in any case,
oxidation due to blades accidentally left in
the open air does not affect their usage.
Blades – Pg.25
Testi di:
Text :
Pierluigi Mannella
Collaborazione:
Collaboration:
Walter Moretti
M. Gopinath
Marmilame S.r.l.
Via Dorsale 54, 54100 MASSA
ITALY
Tel. (+39) 585.792.792
FAX (+39) 585.793.311
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Blades – Pg.26