Kitabı oku: «Elaboración de productos finales de piedra natural: técnicas y procesos operativos. IEXD0108»

Capítulo 1

Técnicas, equipos y maquinaria de corte a medida

1. Introducción

La elaboración de productos en piedra natural implica un proceso complejo y meticuloso, que incluye distintas técnicas de trabajo y el uso de diferentes máquinas, que se deben dominar y conocer para obtener una mejor productividad y mayor calidad del producto.

En general, los productos en piedra natural, desde un punto de vista comercial, se suelen clasificar en productos estándar y productos de corte a medida. Los primeros son productos que se fabrican en serie y que se envían con formatos estándar a la obra. El desperdicio, que en este caso se produce por parte del cliente en el momento de su colocación en obra, corre por cuenta del cliente.

Los productos del corte a medida, conocidos en lenguaje internacional como cut-to-size, incluyen todos aquellos que se elaboran a partir del despiece de la obra a realizar, teniendo en cuenta las medidas propias del producto o elementos que componen el conjunto. En este caso, la empresa debe suministrar los productos con los formatos y medidas solicitados, corriendo por su cuenta el coste de los desperdicios que surgen en el proceso de elaboración hasta la obtención de los productos finales.

Dentro del corte a medida se pueden incluir productos tan diversos como pueden ser una columna u otro elemento arquitectónico para una fachada, una encimera de cocina que se confecciona una vez medido el hueco y los distintos elementos que se asentarán en la misma, o el despiece del hall de un hotel. En este capítulo se describirán los equipos utilizados y las técnicas más comúnmente aplicadas en el sector.

2. Técnicas y procedimientos de corte a medida de la piedra natural

Si bien dentro del término corte a medida se pueden incluir productos muy diversos, es de destacar de forma especial la elaboración de las piezas de piedra natural realizadas para el revestimiento de fachadas, debido a que constituyen uno de los principales productos en el sector de la piedra natural en volumen de producción, tanto en términos de cantidad como de volumen de facturación. Entre estos productos se incluyen las plaquetas de revestimiento, los recercados de las ventanas, los antepechos, las piezas para balcones, las puertas y las cornisas, entre otros. El diseño de cada una de estas piezas será específico para cada edificio y es lo que le aportará valor y personalidad, describiendo el estilo de la fachada.

Despiece en granito para fachada

Importante

Los productos definidos por el cut-to-size o corte a medida son, junto con los pavimentos, los productos de piedra de mayor facturación del mercado.

A diferencia de los productos estándar, las piezas a elaborar según el corte a medida no se guiarán únicamente por los planos entregados por el arquitecto, sino por las propias medidas tomadas directamente en obra, ya que rara vez ambas medidas coinciden de forma exacta. Al tratarse del despiece de una fachada, las mediciones de todas las piezas tienen que ser muy precisas, ciñéndose a los elementos arquitectónicos reales de la obra. En caso contrario, las piezas podrán tener medidas erróneas, que aunque varíen muy poco obligarían a devolver las piezas a fábrica para su pertinente corrección o a realizar esa corrección en la propia obra, lo que supone un incremento de los costes de fabricación, en el primer caso, y de elaboración, en el segundo. También suponen normalmente una disminución de la calidad de las piezas.

El técnico correspondiente se personará en la obra con los planos realizados por el arquitecto, tomará las medidas necesarias de los elementos constructivos ya ejecutados (como placas, cerramientos de ladrillo, huecos de ventanas y puertas, etc.) y de los ángulos que forman entre sí los diversos elementos. De haber diferencias con las medidas previstas en los planos, deberá anotar las nuevas medidas, por muy pequeñas que sean las diferencias. Así será el procedimiento a seguir para la elaboración de las piezas específicas. Es un proceso muy importante ya que de la correcta anotación de todas estas medidas dependerá que encajen o no las piezas en la obra, evitando así mermas en la calidad del trabajo y el aumento en los costes, ya sean para la propia fábrica o para el encargado de su colocación, que aunque puede ser la misma empresa elaboradora con frecuencia es otra.

La fijación de estos elementos en la fachada se realiza principalmente de dos formas diferentes:

1 Revestimiento adherido al muro mediante adhesivos.

2 Formación de un muro de fachada ventilada.

Nota

Solo se considera corte a medida cuando no se usan medidas estándar.

No obstante, aunque el revestimiento de fachadas constituya el principal producto en corte a medida no es el único en absoluto. Son importantes también los despieces para el revestimiento de espacios interiores, como podrían ser el hall de un edificio, o los despieces para solados en medidas especiales, tomadas a partir de la medición en obra o de planos de despieces. Pero a estos efectos conviene recordar que únicamente se consideran corte a medida cuando no se utilicen medidas estándar, que son enviadas a la obra donde se hacen los recortes necesarios cuando sean requeridos.

Actividades

1. Realizar un boceto a mano representando un posible despiece de una fachada de una vivienda unifamiliar que tenga 10 metros de ancho de fachada y 2,70 metros de alto. En la fachada se incluirán dos ventanas y una puerta. Tanto la puerta como la ventana llevarán un recercado de piedra de 10 cm de ancho y las ventanas un antepecho de 15 cm de alto.

2.1. Revestimiento adherido

El revestimiento adherido es el sistema tradicional que consiste en la fijación de las placas de piedra al muro mediante un material adherente, comúnmente mortero de cemento, aunque también se utilizan otro tipo de compuestos como siliconas u otros morteros sintéticos.

Cuando se trata de un revestimiento exterior, es conveniente que se complemente el agarre del adhesivo con un anclaje puntual. Este anclaje consiste normalmente en realizar una perforación en un punto del canto de la piedra y colocar un alambre de sujeción, que a su vez también irá fijado a la pared. Es importante comprender que de esta forma se complementa la fuerza de sujeción del mortero, pero nunca lo sustituye. Para evitar que el alambre produzca una separación entre las dos piezas de piedra se hace una muesca en la parte que queda entre la perforación realizada en el canto de la piedra y su cara interior.

Mármol para revestimiento

Este tipo de fijación es muy sencilla y tiene como ventaja principal que se puede jugar con el espesor de las piezas, es decir, aunque estas no tengan exactamente el mismo espesor se puede disimular en su colocación, introduciendo más o menos material adherente y profundizando más o menos las placas de piedra. Una segunda ventaja, con respecto a la colocación en fachada ventilada, es su menor coste, al evitar tener que aplicar piezas metálicas de sujeción.

Importante

El revestimiento adherido tiene un coste menor que la fachada ventilada pero transmite más la humedad, el frío y el calor.

Su principal inconveniente, con respecto a la fachada ventilada, es su menor calidad en cuanto a suponer que la piedra es un elemento de transmisión tanto de posibles humedades, como de frío o calor.

2.2. Fachada ventilada

El sistema de la fachada ventilada está considerado como una construcción de alta calidad, siendo obligatoria su utilización en muchos países, aunque no es el caso de España. Este sistema consiste en la colocación de un revestimiento separado unos centímetros de la cara externa del muro, creando así una cámara de aire que protege a la construcción de la humedad, la lluvia y la condensación intersticial, facilitando la transpiración de la fachada.

Nota

La fachada ventilada es un sistema de construcción que no es obligatorio en España aunque sí en muchos países.

Cuando la piedra está pegada al muro se produce el efecto puente, que consiste en la transmisión de la humedad por capilaridad de la cara de la piedra exterior a la interior, pasando finalmente a la pared sobre la que se asienta.

Colocación de revestimiento en fachada ventilada

La colocación para las fachadas ventiladas puede ser o bien por anclajes individuales para cada plaqueta o bien mediante perfiles o estructuras completas, que se sujetan a la fachada en su totalidad y, una vez colocadas, se asientan sobre ellas las plaquetas en piedra.

Grapa puntual directa de pivote

Grapa puntual directa de uñas vistas con muelle

Normalmente se aprovecha esta ventaja de colocar la piedra separada de la fachada para incluir un aislamiento entre el muro de cierre de la construcción y la piedra, que se situará pegado al muro, a unos centímetros de separación entre el mismo y el revestimiento en plaquetas de piedra. Esa cámara de aire construida deberá estar ventilada, lo que hace que no haya tanta presión de humedad o temperatura hacia el muro de la construcción.

Sistema de fachada ventilada con estructura de soporte y sujeción puntual

Las altas prestaciones de la fachada ventilada se derivan de sus múltiples ventajas:

1 Mejora de la eficiencia energética, con un ahorro entre el 25% y el 40%.

2 Mejora el aislamiento térmico, acústico, contra el fuego y las impermeabilizaciones.

3 Reduce los costes de mantenimiento y disminuye el deterioro a largo tiempo.

4 Desaparición de la humedad y de la condensación superficial.

5 Buena fijación a la estructura.

6 Facilidad en la instalación, ejecución y en el cambio o sustitución de elementos del revestimiento.

Pizarra en fachada ventilada. Sistema puntual directo con uñas vista para evitar la perforación de la pieza.

Recuerde

Aunque los estilos diseñados en los despieces de fachadas son muy diferentes y se utilizan todo tipo de piedras y dimensiones, normalmente se suelen hacer con piedra de 3 cm de espesor. De todas formas, el tipo de piedra a utilizar siempre dependerá de la resistencia y de la estética que le quiera asignar el arquitecto a su edificio.

Actividades

2. Buscar en Internet o en revistas especializadas fotografías de fachadas de edificios importantes y encontrar entre ellas al menos cinco ejemplos de fachada ventilada. Se distinguirán en que sus placas de piedra van ligeramente separadas, dejando un hueco entre ellas o rellenando el hueco con un material sintético.

3. Maquinaria para el corte a medida de la piedra natural

La maquinaria utilizada para el corte a medida se puede dividir en tres grupos diferentes: las cortadoras de disco e hilo, los equipos de corte por chorro de agua a presión y los equipos de corte por presión (cizalla y troquel). Cada una de ellas posee unas características intrínsecas diferentes, pero con una finalidad común, el corte de la piedra.

Importante

La selección del tipo de maquinaria de corte dependerá de las características físicas y dimensionales de la piedra y del uso que se le quiera dar.

La selección de una u otra dependerá de las características físicas y dimensionales de la piedra, así como del tipo de corte y/o acabado que se le desee proporcionar, que está directamente relacionado con el uso final del producto y los requisitos constructivos y estéticos requeridos por el cliente.

3.1. Cortadoras de disco e hilo

Estas máquinas son las cortadoras de piedra más comunes en el sector de la piedra natural. Realizan el corte a una velocidad relativamente alta y tienen muy buenos resultados productivos.

Cortadora de disco

La cortadora de disco es la máquina de uso más común para el corte de piedra. Está formada por una mesa de corte y unos muros laterales dotados de raíles por los que se desplaza un puente. El puente consta, a su vez, de un raíl por el que se mueve un cabezal donde se dispone el disco de corte.

Es una máquina de funcionamiento automatizado, que puede contar con diferentes niveles de automatización para la realización de los trabajos. El corte que se quiera realizar se programa previamente en el autómata o PLC de la máquina, según su nivel de automatización. Una vez programado el corte, en función de la posición de la piedra en la mesa, se acciona el mecanismo.

Sabía que...

PLC significa Controlador Lógico Programable; en inglés Programable Logic Controler.

Cuenta con un sistema de refrigeración a base de agua, que siempre se acciona para acompañar el corte y que también sirve para recoger el polvo producido durante el corte. Este sistema conlleva una recogida de lodos posterior, con su consiguiente tratamiento. La normativa de protección ambiental prohíbe el vertido de los lodos a la naturaleza, debiendo proceder a su recogida, secado y tratamiento.

Existen dos tipos principales de cortadoras de disco:

Cortadoras de disco simples o monodisco

Como es evidente, se trata de una cortadora que dispone de un único disco. Normalmente genera un corte recto longitudinal, sin embargo, en algunos modelos incorporan un sistema de giro horizontal del cabezal que permite realizar el corte transversal de la piedra sin necesidad de mover la mesa de corte, y otros modelos, cada vez más comunes, incorporan un sistema de giro vertical, que permite realizar cortes inclinados, denominados cortes en inglete.

Cortadora de disco

Los tamaños de estas máquinas se miden en función del diámetro de disco máximo. Los más comunes son:

1 Pequeñas: diámetros de 300 a 600-700 mm, que se utilizarían sobre todo para el corte de chapas, planchones y otras piezas de pequeño grosor.

2 Medianas: diámetro máximo de 1200-1300 mm, que se utiliza para el corte de semibloques y piezas de espesores medios.

3 Grandes: diámetro de hasta 2200-2500 mm, que se utilizan comúnmente para el corte del bloque. En la actualidad se tiende incluso a producir máquinas para mayores diámetros de disco.

Cortabloques o cortadora de disco múltiple

Es una máquina muy robusta compuesta por una sólida estructura y que incorpora un número variable de discos. Su funcionamiento es similar a la de disco único, pero con la diferencia que hace una serie de cortes al mismo tiempo, lo que le da una enorme capacidad de producción.

La distancia entre discos se programa en función del grueso del producto que se quiera conseguir. Los anchos de las piezas resultantes no suelen ser superiores a los 60 cm.

La mayoría de los modelos incorporan un disco en posición horizontal, cuya misión es el corte de la banda, es decir, el desprendimiento de la banda del bloque o semibloque. Estos modelos se suelen utilizar en las líneas de corte de plaquetas, dentro del proceso automático de la banda, que incluye la automatización de todos los procesos necesarios de corte y mecanizado para la obtención del producto final.

Cortabloques sobre un bloque de pizarra

Nota

En el cortabloques los anchos de las piezas no suelen ser superiores a 60 cm.

La principal ventaja de esta máquina es su rapidez y eficacia, de ahí que sea muy demandada en el mercado, en especial para la producción de plaquetas con pequeños espesores. Además, el hecho de cortar bandas en lugar de tableros le permite realizar piezas desde un centímetro de grosor, lo que sería imposible en el caso de trabajar con tableros, ya que se quebrarían.

Cortabloques serrando mármol

Cortadoras de discos paralelos

En las empresas de elaboración de piedra natural se utilizan con gran frecuencia maquinas provistas de dos discos de corte colocados en paralelo. Estas máquinas permiten el corte simultáneo de dos caras de las piezas, dejando las mismas con el ancho previsto en una sola pasada, lo que se traduce en una mayor eficiencia a través de una reducción en los tiempos y los costes. Con un solo movimiento del cabezal o del carro, según las características de la máquina, se cortan dos caras de una pieza.

Se utiliza con mucha frecuencia para el corte de plaquetas a partir de tableros o de bandas, para el corte de piezas de sillería o para cualquier otro producto provisto de dos caras paralelas.

Actividades

3. Buscar en Internet fabricantes de máquinas de disco (monodisco, dos discos en paralelo y cortabloques) y analizar sus similitudes y diferencias.

Máquina para cortes múltiples en una línea de corte

Importante

Las cortadoras de discos paralelos se utilizan para el corte de plaquetas a partir de tableros o de bandas y de piezas de sillería.

Cortadora de hilo

Se trata de una máquina de corte cuyo funcionamiento se basa en el desgaste de la piedra por el rozamiento de un hilo que incorpora pequeñas piezas de diamante. La cortadora está compuesta por:

1 Un sistema de raíles.

2 Un carro portabloques.

3 Un sistema de poleas para el movimiento del hilo de corte.

El sistema de poleas es el encargado de sujetar y guiar el hilo, que gira continuamente para realizar el corte de la piedra a través del desgaste generado por el rozamiento. Se utiliza tanto en el corte de bloques para la obtención de planchas y tableros de piedra, como en el corte de elementos especiales o cortes más complejos. Una de las principales ventajas que presenta esta máquina es la posibilidad de realizar tanto cortes rectos como curvos.

Importante

La cortadora de hilo tiene la capacidad de realizar tanto cortes rectos como curvos.

Cortadora de hilo diamantado realizando un pieza compleja.

La cortadora trabaja mediante un sistema de programación de control numérico, con lo que la labor generada es muy fina y de bastante precisión, lo que también se debe al pequeño diámetro del hilo de diamante utilizado.

Al igual que las otras dos cortadoras, precisa de un sistema de agua para la refrigeración del hilo y la captación del polvo, con su consiguiente tratamiento de lodos.

Hilo diamantado para el corte de piedra natural

Sus ventajas principales son:

1 Muy baja inversión.

2 Espacio ocupado relativamente pequeño.

3 Coste de mantenimiento más económico.

4 Muy versátil, con capacidad de realizar todos los tipos de corte.

5 Silenciosa.

Sus mayores desventajas son el desgaste del hilo y el tratamiento de lodos posterior del agua de refrigeración.

Se trata de una máquina que ha tenido un gran desarrollo en los últimos años, superándose los inconvenientes que ha tenido en la fase inicial de su desarrollo, en especial el problema de la poca precisión en el corte y el excesivo coste del hilo de diamante, que ha visto reducir su valor de forma importante.

Aplicación práctica

Imagine que trabaja en una empresa de elaboración de mármol que elabora sus productos a partir de tableros. Acaba de entrar un pedido del corte a medida de una fachada, en donde usted es el encargado del corte de las piezas principales de revestimiento. Las plaquetas tienen distinto tamaño y 2 cm de espesor. ¿Qué maquinaria de corte cree que es la más apropiada para su elaboración y por qué? ¿Cómo organizaría el corte de las piezas?

SOLUCIÓN

La máquina de hilo no se suele utilizar para el corte de plaquetas a partir de tableros. El cortabloques es para cortar bandas a partir de bloques o semibloques, por lo que tampoco se utilizaría. Lo ideal sería la utilización de una máquina de dos discos en paralelo para el corte de tiras de 40 cm. de grosor, que luego se pasarían otra vez para cortar estas tiras o bandas en piezas de 60 cm de largo.

Recuerde

La cortadora de disco, en comparación con la cortadora de hilo, era considerada como la máquina de mayor velocidad de corte. Sin embargo, hoy en día, se puede decir que la velocidad de ambas está muy igualada en procesos como el corte del bloque llegado de cantera.

Actividades

4. Diseñar cinco productos en piedra natural para los que el corte con máquina de hilo diamantado presente más ventajas que cualquiera de las máquinas de disco. Enumerar las principales ventajas para cada uno de los productos.

3.2. Equipos de agua a alta presión

Los equipos de chorro de agua a presión se utilizan no solamente para el corte de la piedra, sino también para los procesos de conformado y mecanizado.

El funcionamiento básico consiste en el desgaste y corte de la piedra por el impacto causado por un chorro muy fino de agua a alta presión. El equipo consta de una mesa de trabajo sobre la que se sitúa la plancha de piedra a trabajar y uno o varios cabezales sobre los que se sujeta una pequeña boquilla que expulsa el agua a alta presión, recibida mediante un sistema de bombas. Los cabezales se mueven verticalmente a través de unos mástiles situados a cada lado de la mesa, que a su vez se desplazan por unos raíles longitudinalmente. De esta forma, los cabezales pueden moverse fácilmente abarcando toda la superficie de la mesa de trabajo. Bajo la mesa, se incorpora un sistema de recogida de agua, que la conduce a la zona reservada para su tratamiento.

Equipo de corte de agua a alta presión

Normalmente, para el corte de piedras de gran dureza es necesaria la adición de abrasivos, que faciliten y simplifiquen el corte de la piedra. La única desventaja que conlleva el uso de abrasivos es el elevado desgaste de las bombas y del sistema de riego, así como de un tratamiento del agua más intensivo.

La realización del corte se hace mediante control numérico. Cuando se recibe un pedido se diseña el corte mediante un programa de CAD (diseño asistido por ordenador) que posteriormente se introduce en el sistema de automatización de la máquina y lo reproduce exactamente. Debido a su precisión y a su gran libertad de movimiento, consigue realizar todo tipo de cortes, rectos, inclinados y curvos, por lo que la capacita para hacer una gran cantidad de trabajos de detalle.