Piły tarczowe od podstaw – jak dobrać właściwą tarczę do maszyny i materiału?

Piła tarczowa może wyglądać na stosunkowo proste narzędzie: stalowy korpus, określona średnica i rozmieszczone na obwodzie zęby. W praktyce jednak dobór odpowiedniej tarczy ma ogromny wpływ na jakość cięcia, wydajność pracy oraz trwałość samego narzędzia.

Innej tarczy potrzebujemy do rozcinania litego drewna wzdłuż włókien, innej do dokładnego cięcia sklejki, a jeszcze innej do płyty wiórowej, aluminium czy tworzyw sztucznych.

Dlatego wybór piły tarczowej najlepiej rozpocząć od trzech podstawowych pytań:

Na jakiej maszynie będzie pracowała?
Jaki materiał będziemy ciąć?
Jaki rodzaj cięcia chcemy wykonać?

Podstawowy podział pił tarczowych

Ze względu na materiał i technologię wykonania części skrawającej możemy wyróżnić przede wszystkim:

1. piły z ostrzami z węglika spiekanego HM,
2. piły wykonane ze stali szybkotnącej HSS,
3. piły diamentowe PCD.

W obróbce drewna, płyt meblowych, tworzyw sztucznych czy aluminium zdecydowanie najczęściej spotykamy piły z ostrzami z węglika spiekanego.

Są bardzo uniwersalne i dostępne w ogromnej liczbie geometrii, średnic oraz wariantów uzębienia.

Piły HSS znajdują zastosowanie w określonych rodzajach obróbki, natomiast narzędzia diamentowe stosuje się przede wszystkim tam, gdzie szczególnie ważna jest bardzo wysoka odporność na ścieranie i duża wydajność produkcyjna.

Krok pierwszy – tarcza musi pasować do maszyny

Zanim zaczniemy zastanawiać się nad liczbą czy kształtem zębów, trzeba określić parametry narzucane przez samą maszynę.

Najważniejsze są:

• średnica zewnętrzna tarczy,
• średnica otworu mocującego,
• dopuszczalny zakres obrotów,
• konstrukcja i rodzaj maszyny.

To właśnie producent pilarki najczęściej określa, jakiej średnicy tarczę możemy bezpiecznie zastosować.

Nie należy dobierać większej średnicy tylko dlatego, że tarczę fizycznie da się zamontować. Osłony, wrzeciono oraz parametry pracy maszyny są projektowane pod określone wymiary narzędzia.

Dopiero po ustaleniu prawidłowych wymiarów przechodzimy dalej.

Krok drugi – co będziemy ciąć?

To najważniejsze pytanie przy wyborze geometrii ostrza.

Piły tarczowe dobiera się inaczej do:

• drewna litego,
• sklejki,
• płyty wiórowej,
• MDF-u,
• laminatów,
• HPL-u,
• Corianu i innych tworzyw,
• aluminium,
• miedzi,
• stali.

Nie istnieje jedna geometria idealna do każdego z tych materiałów.

Drewno i sklejka – uzębienie naprzemiennie skośne

Jednym z najpopularniejszych rodzajów uzębienia do drewna jest ostrze naprzemiennie skośne, często określane jako ATB.

Kolejne zęby są ostrzone naprzemiennie w przeciwnych kierunkach, dzięki czemu skutecznie przecinają włókna materiału.

Takie rozwiązanie bardzo dobrze sprawdza się przy:

• drewnie litym,
• sklejce,
• wielu standardowych pracach stolarskich.

W przypadku drewna trzeba jednak zrobić jeszcze jedno rozróżnienie.

Cięcie drewna wzdłuż włókien

Przy rozcinaniu drewna wzdłuż słoja stosujemy zazwyczaj tarcze posiadające mniejszą liczbę zębów.

Podczas cięcia wzdłużnego powstaje dużo wiórów, które muszą zostać skutecznie odprowadzone.

Mniejsza liczba zębów oznacza większe przestrzenie pomiędzy nimi, dzięki czemu tarcza może pracować bardziej swobodnie i skuteczniej usuwać powstający materiał.

W uproszczeniu:

cięcie wzdłużne → mniej zębów.

Cięcie drewna w poprzek

Przy cięciu poprzecznym względem włókien sytuacja jest odwrotna.

Tutaj ważniejsza staje się jakość powierzchni, dlatego zazwyczaj stosujemy większą liczbę zębów.

Większa liczba ostrzy wykonuje mniejsze, bardziej kontrolowane skrawanie, dzięki czemu krawędź jest czystsza.

Cięcie poprzeczne → więcej zębów.

A jeżeli potrzebujemy jednej tarczy do różnych prac?

Jeżeli nie chcemy zmieniać narzędzia pomiędzy cięciem wzdłużnym i poprzecznym, można zastosować tarczę z pośrednią – średnio gęstą – liczbą zębów.

Będzie to kompromis pomiędzy:

• wydajnością podczas cięcia wzdłużnego,
• jakością podczas cięcia poprzecznego.

Nie będzie ona wyspecjalizowana w żadnej z tych operacji tak dobrze jak tarcza dedykowana, ale przy uniwersalnych pracach warsztatowych może być bardzo praktycznym rozwiązaniem.

Ile dokładnie zębów powinna mieć tarcza?

Tu pojawia się ważna kwestia.

Nie można powiedzieć po prostu:

„30 zębów to tarcza do cięcia wzdłużnego, a 80 do poprzecznego”.

Liczbę zębów zawsze trzeba rozpatrywać razem ze średnicą tarczy.

Inna liczba będzie odpowiednia dla małej tarczy, a zupełnie inna dla dużej piły przemysłowej.

Dlatego zamiast kierować się jednym numerem, lepiej patrzeć na zasadę:

• rzadsze uzębienie – cięcie wzdłużne i większa wydajność,
• gęstsze uzębienie – cięcie poprzeczne i większa jakość powierzchni,
• średnio gęste – zastosowania uniwersalne.

Płyta wiórowa, MDF, HPL, Corian i aluminium

W przypadku materiałów takich jak:

• płyta wiórowa,
• MDF,
• płyty laminowane,
• HPL,
• Corian i podobne tworzywa,
• aluminium,

bardzo często stosuje się uzębienie trapezowo-proste, określane jako TCG.

Jest to jeden z najważniejszych i najczęściej spotykanych rodzajów uzębienia w przemyśle meblarskim.

Układ składa się z naprzemiennie pracujących zębów:

• trapezowych,
• prostych.

Pozwala to równomiernie obrabiać materiał i uzyskiwać bardzo dobrą jakość powierzchni.

W tych zastosowaniach najczęściej wykorzystuje się również stosunkowo gęste uzębienie.

Kształt zęba to dopiero połowa sukcesu

Dwie tarcze mogą mieć:

• taką samą średnicę,
• tę samą liczbę zębów,
• identyczny otwór mocujący,

a mimo to zachowywać się podczas pracy zupełnie inaczej.

Dlaczego?

Jednym z kluczowych parametrów jest kąt natarcia zęba.

Czym jest kąt natarcia?

W uproszczeniu określa on sposób, w jaki ząb tarczy wchodzi w obrabiany materiał.

Możemy spotkać:

• dodatni kąt natarcia,
• kąt około 0°,
• ujemny – negatywny – kąt natarcia.

Każde z tych rozwiązań ma inne zastosowanie.

Dodatni kąt natarcia

Przy dodatnim kącie ząb bardziej agresywnie wchodzi w materiał.

Takie rozwiązanie bardzo dobrze sprawdza się między innymi w wielu pilarkach stołowych, szczególnie podczas pracy w drewnie.

Przy:

cięciu wzdłużnym drewna

najczęściej wybieramy dodatni kąt natarcia.

Pozwala uzyskać wydajne, swobodne cięcie wzdłuż włókien.

Przy cięciu uniwersalnym również najczęściej korzystny będzie kąt dodatni.

W przypadku dokładniejszego cięcia poprzecznego może być on mniejszy, ale nadal dodatni.

Negatywny kąt natarcia

Ujemny kąt sprawia, że ząb wchodzi w materiał mniej agresywnie.

Jest to bardzo ważne w określonych maszynach i zastosowaniach.

Ukośnice

W ukośnicach stosujemy najczęściej tarcze z negatywnym kątem natarcia bez względu na obrabiany materiał.

Wynika to z konstrukcji maszyny oraz kierunku wejścia tarczy w obrabiany element.

Negatywna geometria pozwala ograniczyć agresywne „wciąganie” materiału i poprawić kontrolę nad cięciem.

Zagłębiarki

W zagłębiarkach negatywny kąt natarcia bardzo dobrze sprawdza się przede wszystkim przy cięciu:

• płyt wiórowych,
• MDF-u,
• płyt laminowanych.

Jeżeli jednak zagłębiarka wykorzystywana jest do drewna litego, dobór może wyglądać inaczej.

Przy cięciu drewna:

• wzdłużnym → kąt dodatni,
• uniwersalnym → raczej dodatni,
• poprzecznym → niewielki kąt dodatni.

Pilarki stołowe i formatowe

W klasycznych pilarkach stołowych, gdzie materiał przesuwamy w kierunku obracającej się tarczy, bardzo często stosuje się dodatni kąt natarcia.

Sytuacja zmienia się przy obróbce płyt.

Jeżeli maszyna pracuje bez podcinaka, można zastosować tarczę z bardziej neutralnym lub negatywnym kątem natarcia, aby ograniczyć tendencję do wyrywania materiału.

Jeżeli natomiast pilarka wyposażona jest w podcinak, który przygotowuje dolną powierzchnię płyty przed wejściem tarczy głównej, można stosować również geometrię z dodatnim kątem natarcia.

HPL, Corian i podobne tworzywa

Przy obróbce wielu tworzyw sztucznych i materiałów kompozytowych bardzo często stosuje się geometrię z kątem natarcia około 0°.

Dzięki temu narzędzie pracuje w sposób mniej agresywny i bardziej kontrolowany.

W połączeniu z odpowiednim, najczęściej trapezowo-prostym uzębieniem pozwala to uzyskać bardzo dobrą jakość powierzchni.

Najważniejsze geometrie w skrócie

Piły diamentowe – rozwiązanie do dużej produkcji

Oprócz klasycznych tarcz z węglikiem spiekanym stosuje się również piły diamentowe PCD.

Znajdują zastosowanie przede wszystkim tam, gdzie liczy się:

• bardzo wysoka trwałość,
• duża skala produkcji,
• powtarzalność,
• ograniczenie częstotliwości wymiany i regeneracji narzędzia.

Najczęściej spotykamy je przy przemysłowej obróbce materiałów drewnopochodnych i innych materiałów silnie ścierających.

Ich koszt zakupu jest wyższy, ale przy odpowiedniej produkcji może zostać zrekompensowany znacznie dłuższą żywotnością narzędzia.

Szybka ściąga – jak dobrać tarczę?

Najprościej przejść przez dobór w określonej kolejności.

1. Sprawdź maszynę

Ustal:

• średnicę tarczy,
• średnicę otworu,
• dopuszczalne obroty.

2. Określ materiał

Drewno? Sklejka? MDF? Aluminium? HPL? Tworzywo?

3. Określ rodzaj cięcia

W przypadku drewna:

• wzdłużne,
• poprzeczne,
• uniwersalne.

4. Dobierz geometrię zęba

Najczęściej:

• ATB – drewno i sklejka,
• TCG – płyty, tworzywa i aluminium.

5. Dobierz liczbę zębów

Pamiętając, że zależy ona również od średnicy tarczy.

6. Sprawdź kąt natarcia

Uwzględnij nie tylko materiał, ale przede wszystkim typ maszyny.

Najczęstszy błąd? Wybór tarczy wyłącznie po wymiarze

To, że tarcza:

• ma odpowiednią średnicę,
• pasuje na wrzeciono,
• mieści się w osłonie,

nie oznacza jeszcze, że została prawidłowo dobrana.

O jakości pracy decyduje cały zestaw parametrów:

średnica + otwór + materiał + geometria zęba + liczba zębów + kąt natarcia + rodzaj maszyny.

Dopiero ich połączenie pozwala dobrać narzędzie prawidłowo.

Nie istnieje jedna najlepsza piła tarczowa

Istnieje natomiast najlepsza tarcza do konkretnej maszyny i konkretnej operacji.

Jeżeli przede wszystkim rozcinasz drewno wzdłuż – potrzebujesz innej konstrukcji niż przy dokładnym cięciu sklejki.

Jeżeli obrabiasz laminowaną płytę meblową – wymagania będą inne niż przy aluminium.

A ta sama tarcza zamontowana w pilarce stołowej i ukośnicy może wymagać zupełnie innej geometrii kąta natarcia.

Dlatego prawidłowy dobór warto zawsze przeprowadzać w tej kolejności:

maszyna → wymiar → materiał → sposób cięcia → geometria → liczba zębów → kąt natarcia.

Dobrze dobrana piła tarczowa oznacza czystszą krawędź, spokojniejszą pracę maszyny, większą wydajność i dłuższą żywotność narzędzia.

© Bajdrew. Wszystkie prawa zastrzeżone.