A Tale of Two Grit Sequences

Un cuento de dos secuencias de coraje

Esta es la historia de una máquina y dos maneras diferentes de realizar el trabajo. Ambos métodos parecen muy similares al principio, pero el efecto en la madera no lo es. Recientemente, visité a un cliente en Rochester, Nueva York. Trabajaba para Flex-Trim (mi antiguo empleador) en la fabricación de cepillos para una máquina de madera Quick y estaba resolviendo algunas de las inquietudes de los clientes sobre el lijado. Lo primero que noté del producto fue el pulimento muy duro de las puertas. A los cepillos les costaba mucho abrir la superficie. De hecho, ¡incluso a las lijadoras orbitales les costaba mucho! Soy demasiado curiosa como para dejarla así, así que pedí ver la lijadora. Tienen un cabezal Timesaver 3 más nuevo, con tambor, tambor y cabezal combinado. La secuencia de grano es 120-180-220. El desgaste total requerido es de 0,015", pero esto no incluye imperfecciones en las juntas de las puertas y los marcos. Hablé con el propietario sobre el estado del pulido de las puertas y él sabía que estaba causando algunos problemas, pero su principal preocupación era reducir el tiempo necesario para eliminar los rayones con las lijadoras orbitales. La idea era que los rayones fueran lo más finos posible para reducir la mano de obra. La realidad era que la secuencia dificultaba la eliminación de los rayones.

Déjame explicarte.

Cuando una banda corta limpiamente, corta la pieza fácilmente con un grosor muy uniforme (dependiendo también de la dureza del tambor). La madera cederá ante el tambor, que presentará cierta deflexión. Esta deflexión aumenta con el desgaste de la banda o la sobrepresión de lijado. Este aumento de la presión de lijado también produce un efecto de modelado en la madera, ya que el tambor comienza a adaptarse a la veta de la pieza. Esto generará puntos altos y bajos en la pieza según la dureza de la madera, la dureza del tambor y el estado de la banda. Al pulir y desgastar la veta de la madera, la banda crea una superficie endurecida que presenta estas irregularidades. Este efecto puede dejar una superficie muy pulida con rayones más profundos aún bajo la superficie. Esta superficie pulida es mayoritariamente sólida, con rayones de bandas anteriores aún presentes. Cortar una superficie pulida es difícil, incluso para una lijadora orbital con un disco afilado. Esto significa que las lijadoras manuales o las máquinas orbitales tendrán que eliminar la superficie dura y pulida lijándola hasta llegar a las zonas bajas y eliminar también los arañazos de estos valles. Se requiere más tiempo para eliminar cualquier rastro de arañazo. Si a esto le sumamos la inconsistencia del operador con una lijadora manual y la poca agresividad de la mayoría de los sistemas de lijado orbital, se terminan con algunas zonas de veta abiertas y otras que permanecerán cerradas, ¡porque el operador simplemente no las detectó! El efecto que esto tiene en la producción de marcas orbitales es tema para otro artículo. (¿Acaso no nos gustaría saber de dónde provienen REALMENTE las marcas orbitales?)

La secuencia de la agalla

En teoría, la secuencia de grano original debería eliminar fácilmente la cantidad de material necesaria. Una banda de grano 120 puede eliminar aproximadamente 0,010" a velocidades de avance normales, la de grano 180 puede eliminar aproximadamente 0,004" y la de grano 220 puede eliminar 0,002" sin dañarla. Esta debería ser la mejor opción para esta operación. Después de todo, se ajusta perfectamente al modelo 70%-20%-10% para la eliminación de material. 70% es 0,0105", 20% es 0,003" y 10% es 0,0015". Según los expertos en lijado, esta es la proporción ideal y, por lo tanto, la secuencia de grano ideal para esta situación. La realidad es que el primer cabezal está completamente lleno, el segundo no, pero ¿cuánto tiempo una banda de grano 120 llena podrá producir un espesor de pieza preciso para el siguiente cabezal? La segunda banda se llenará en un par de horas, como mucho. La primera banda está lijando material que llega hasta el fondo de las vetas, creando una enorme presión contra la resina y generando calor. Ambos son enemigos de la veta abierta de la madera y del papel de lija en general. ¿Qué ocurre cuando la junta desigual llega al primer cabezal? ¡Puede ser al menos tan alta como la eliminación total de material (0,015") por encima de la parte superior de la pieza! Ahora, el primer cabezal está eliminando 0,025" en algunos puntos de cada pieza. Una secuencia de grano óptima nunca maximizará todas las bandas de la secuencia. Las bandas de grano más bajo suelen alcanzar su capacidad máxima, pero esto se debe a las limitaciones de precisión de las máquinas y a la mínima cantidad de material removido. Si optimizamos esta secuencia de grano, las relaciones de remoción de material que recomiendan los grandes expertos en lijado se irán a la basura. No soy de los que sobrecargan a un cliente que todavía se está acostumbrando a la idea de que una secuencia de grano más grueso solucionará sus problemas sin causar más lijado a mano, así que decidí recomendar un pequeño cambio para darle a su máquina una mejor probabilidad de éxito. Lo primero que hicimos fue reajustar la secuencia de grano actual. Configuramos el primero para que acepte 0,010”, el segundo para que acepte 0,004” y el último para que acepte 0,002” (la mejor configuración para esta secuencia, pero no para esta aplicación). Esto quitó parte del exceso de presión de los dos últimos cabezales y lo volvió a colocar en el primero. Esto significará un período de menor vida útil de la banda en el primer cabezal, pero como los dos segundos cabezales solo eliminan el rayado del primero, durarán más y aguantarán mejor los golpes cuando el 120 empiece a fallar. Antes de este cambio, aceptaban más material del que creían en los dos últimos cabezales, por lo que tuvieron que cambiarlo. La superficie de la pieza se volvió mucho más vulnerable al tinte. La madera adquirió un aspecto notablemente más polvoriento y blando, lo que indica falta de presión y calor. Esto no durará. Se requieren cambios más profundos para solucionar los problemas de forma permanente. Mis recomendaciones iniciales para la secuencia de grano en esta máquina son las siguientes: 100, 150, 180. Esta secuencia se encargará de la mayor parte de la eliminación de material, pero también dejará un color mucho más uniforme y una veta abierta. El grano 100 puede eliminar 0,017" en total, el 150 puede eliminar 0,006" y el 180 puede eliminar 0,004".

Ahora, para la configuración.

Voy a configurar la secuencia de grano al revés. Sé que necesito eliminar al menos 0,002" para eliminar un arañazo de grano 150, y no quiero desbastar más allá de la base del patrón de arañazo de grano 150 para dejar la veta expuesta a la mancha. Desbastar más allá de este arañazo por completo obligará a la banda a eliminar más que solo los picos y valles del patrón de arañazo, y a establecer una nueva base de arañazo en el material sólido. ¡Esta acción duplicaría literalmente la cantidad de material que quito sin darme cuenta! Aquí es donde la sobrepresión en la banda empieza a cerrar los granos y el pulido empieza a mostrar sus peores efectos. Como máximo, tardaré entre 0,0005" y 0,001" más que la profundidad promedio del rayado. Esto explica las inconsistencias del abrasivo. (Ningún abrasivo es perfecto, pero ya lo sabías). Así que mi último cabezal debe tardar entre 0,0025" y 0,003". Mi segundo cabezal necesita al menos 0,005" para eliminar el rasguño de grano 100. No me preocuparé por usar más en esta banda, ya que esto debería ser suficiente. No eliminaremos nada más abajo del patrón de rasguño original. Mi primer cabezal absorberá lo que los dos primeros no absorban. Realmente no sabemos la cantidad exacta. ¡Nunca la supimos! Las diferencias en el grosor de la pieza y las juntas cambiarán esta cifra constantemente. Si realmente eliminamos 0,015", como queríamos eliminar con la secuencia original, entonces los dos últimos cabezales eliminarán aproximadamente 0,008". ¡Eso es más del 50% del total! (¡Creo que todos los expertos en lijado de la vieja escuela simplemente se equivocaron!) ¿Significa esto que estamos mal configurados? ¿O significa que tenemos mucha más capacidad de la que usamos y que está configurada para el patrón de rayado correcto, en lugar de una proporción absurda? En última instancia, la máquina dicta la secuencia de lijado final. Aunque mi cliente dudaba en probarla, la máquina era adecuada para trabajar con 80-120-180. Esto supone un cambio radical con respecto a la secuencia de lijado original, pero eleva la máquina a un nivel de rendimiento completamente nuevo. La vida útil de las bandas aumentaría drásticamente, manteniendo el acabado abierto que deseamos durante toda su vida útil. El último cabezal combina tambor y platina. Esto permite dos puntos de contacto diferentes y facilita mucho la eliminación del rayado del segundo cabezal. Esto es especialmente útil al realizar saltos entre dos granos. El rayado de una banda de grano 120 es de aproximadamente 0,004", dependiendo de la dureza del tambor. Este es el máximo para la banda de grano 180, y soportar tanto con un plato no funciona bien. Tener un tambor en el último cabezal facilita la eliminación de este rayado. El plato solo necesita eliminar aproximadamente 0,0005" para eliminar el rayado del tambor de grano 180. Con esta configuración, el plato puede funcionar durante meses sin necesidad de reemplazo. ¡A veces incluso sin ajuste en el plato de vejiga! El grano 120 necesita eliminar al menos 0,02 cm para eliminar el rayado de grano 80. El grano 180 elimina 0,010 cm. Es decir, 0,30 cm en total en los dos últimos cabezales para un patrón de rayado adecuado. Ahora, cuando metemos una pieza en la máquina y retiramos 0,015", el primer cabezal solo tomó el 20 %. (¡Ya oigo a los veteranos gritar desde aquí! "¡Está loco!"). Recordemos la desviación en las piezas que inspiró gran parte de esto en primer lugar. Estamos eliminando 0,030" en algunos puntos, no los 0,015" en la mayor parte de la superficie. Ahora, el primer cabezal está eliminando 0,018" en algunos puntos y 0,003" en otros. ¿Entienden lo que quiero transmitir? De repente, la proporción casi encaja, pero solo cuando alcanzamos el límite de capacidad de grano. ¿Quién querría llevar esto al límite constantemente? La secuencia de grano 80-120-180 es ideal para máquinas que tienen un tambor o un cabezal combinado en la última posición. No es adecuada para máquinas que solo tienen un plato en la última posición. Estas máquinas funcionan mejor con la secuencia 100-150-180, ya que solo requiere 0,002 o 0,003 del último cabezal. Esto es mucho más fácil de lograr con el plato. También se requieren velocidades de alimentación más lentas para que el plato tenga tiempo de trabajar. La ventaja principal de la secuencia de grano 80-120-180 o 100-150-180 es un rayado mucho más abierto y un menor tiempo de lijado manual para eliminar el patrón de rayado dejado por la banda ancha, ya que no se pulirá ni endurecerá en absoluto. La distancia entre la punta del rayado y la base es de solo 0,001 pulgadas, y es el lijado más fácil que la mayoría de la gente ha visto. Es habitual reducir el lijado transversal de varios minutos por puerta a menos de 10 segundos por riel. Los remolinos se reducen enormemente si la lijadora lija solo hasta la base del rayado. (¡Uy, estoy regalando mi próximo artículo!) Espero que este artículo le brinde algunas ideas para lograr el mejor acabado posible. Prestar atención a los mínimos para eliminar un arañazo es tan importante como a los máximos para lograr un arañazo abierto. Establecer un arañazo de base con el primer cabezal y luego eliminar solo ese patrón es la clave para abrir la veta de la madera y mantenerla abierta.

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Remolinos